當(dāng)前，在全球氣候變暖、環(huán)境變差的壓力下需要采取各種措施來降低CO2排放。以汽車業(yè)為例，世界各國已經(jīng)開發(fā)出了各種新能源汽車來降低CO2及其他有害氣體的排放。在這些新能源汽車的尾氣排放管、閥門、泵等部件中要使用到暴露在高壓氫氣中的金屬材料，如SUS316基不銹鋼。（JIS）SUS316L標(biāo)準(zhǔn)要求這種不銹鋼必須非常耐氫的腐蝕，在高壓氫氣氣氛下，若材料的化學(xué)成分得到矯正，且合金化元素未發(fā)生嚴(yán)重偏析的話，其力學(xué)性能的畸變必須受到限制。

日本鋼鐵有限公司鋼鐵研究實(shí)驗(yàn)室的研究人員對(duì)在室溫下、在90MPa高壓氣態(tài)氫中不同Ni（9.8～11.8%）和Cr（16.1～18.1%）含量對(duì)SUS316基不銹鋼疲勞裂紋的長大進(jìn)行了試驗(yàn)，以研究不同的合金化元素對(duì)SUS316基不銹鋼疲勞性能的影響。獲得的研究結(jié)果如下：

1）當(dāng)Ni含量低于12mass%時(shí)，在室溫下、在90MPa高壓氣態(tài)氫中SUS316基鋼的疲勞裂紋長大速度隨著Ni含量的減少而加速，雖然這個(gè)長大速度要比SUS304L的低得多。

2)Cr含量也會(huì)影響在氫氣中的疲勞裂紋長大速度，雖然這種影響要比Ni含量的小得多。

3）Ni和Cr含量對(duì)在90MPa高壓氣態(tài)氫中疲勞裂紋長大的復(fù)合影響與Md30+[Ni]+0.37[Cr]非常接近（式中[Ni]和[Cr]分別代表Ni和Cr的含量）。對(duì)于SUS316基不銹鋼在第二區(qū)中的da/dN-ΔK關(guān)系式可以用Paris公式來描述，即da/dN=C（ΔK）m，C=8·10-11·exp(0.0235·Md30)，Md30>-95℃。

4）在90MPa高壓氣態(tài)氫中，對(duì)于Md30≤-95℃或[Ni]+0.37[Cr]≥17.5mass%的SUS316基不銹鋼來說，疲勞裂紋長大速度沒有明顯降低。

5）疲勞裂紋主要在γ相中擴(kuò)散，而形變引起的馬氏體相α’有時(shí)會(huì)成為低γ相穩(wěn)定態(tài)鋼中的裂紋擴(kuò)散路徑。在每一種所測(cè)試的鋼中都會(huì)形成小刻面斷口表面，在低γ相穩(wěn)定態(tài)鋼中，這種小刻面表面的密度較高。

6）小刻面斷口表面由{111}γ相平面和α’馬氏體組成，可以將其看作是在兩相界面上或者界面附近由于氫脆造成的結(jié)果，因?yàn)樵谶@些地方氫的濃度非常高。（余冶）