Abstract We tackle the role of austenite in multiphase steels on hydrogen diffusion systematically for the first time, considering a range of factors such as morphology, interface kinetics and the additional effect of point traps using both experiments and modelling. This follows the findings from part I where we showed that austenite cannot be parametrised and modelled as point traps under the assumption of local equilibrium, unlike grain boundaries and dislocations. To solve this, we introduce a 2D hydrogen diffusion model accounting for the difference in diffusivities and solubilities between the phases. We first revisit the as-quenched martensite permeation results from part I and show that the extremely low H diffusivity there can be partly explained with the new description of austenite but is partly likely due to quench vacancies. We then also look at the H absorption and desorption rates in a duplex steel as a case study using a combination of simulations and experiments. The rates are shown to depend heavily on austenite morphology and the kinetics of H transition from ferrite to austenite and that an energy barrier is likely associated to this transition. We show that H diffusion through the ferrite matrix and austenite islands proceeds at similar rates and the assumption of negligible concentration gradients in ferrite occasionally applied in the literature is a poor approximation. This approach is also applicable to other austenite-containing steels as well as other multiphase alloys.

中文翻译：

---

多相钢中氢俘获的量化：第二部分 - 奥氏体形态的影响

摘要 我们首次系统地研究了奥氏体在多相钢中对氢扩散的作用，同时考虑了一系列因素，例如形态、界面动力学和点陷阱的附加影响，同时使用实验和建模。这遵循了第一部分的发现，我们表明在局部平衡的假设下，与晶界和位错不同，奥氏体不能被参数化和建模为点陷阱。为了解决这个问题，我们引入了一个二维氢扩散模型来解释相之间的扩散率和溶解度的差异。我们首先回顾了第一部分的淬火马氏体渗透结果，并表明那里极低的 H 扩散率可以用奥氏体的新描述部分解释，但部分可能是由于淬火空位。然后，我们还结合模拟和实验，将双相钢中的 H 吸收和解吸速率作为案例研究。显示速率在很大程度上取决于奥氏体形态和 H 从铁素体到奥氏体的转变动力学，并且能量势垒可能与这种转变有关。我们表明，通过铁素体基体和奥氏体岛的 H 扩散以相似的速率进行，并且文献中偶尔应用的铁素体浓度梯度可忽略不计的假设是一个较差的近似值。这种方法也适用于其他含奥氏体的钢以及其他多相合金。显示速率在很大程度上取决于奥氏体形态和 H 从铁素体到奥氏体的转变动力学，并且能量势垒可能与这种转变有关。我们表明，通过铁素体基体和奥氏体岛的 H 扩散以相似的速率进行，并且文献中偶尔应用的铁素体浓度梯度可忽略不计的假设是一个较差的近似值。这种方法也适用于其他含奥氏体的钢以及其他多相合金。显示速率在很大程度上取决于奥氏体形态和 H 从铁素体到奥氏体的转变动力学，并且能量势垒可能与这种转变有关。我们表明，通过铁素体基体和奥氏体岛的 H 扩散以相似的速率进行，并且文献中偶尔应用的铁素体浓度梯度可忽略不计的假设是一个较差的近似值。这种方法也适用于其他含奥氏体的钢以及其他多相合金。我们表明，通过铁素体基体和奥氏体岛的 H 扩散以相似的速率进行，并且文献中偶尔应用的铁素体浓度梯度可忽略不计的假设是一个较差的近似值。这种方法也适用于其他含奥氏体的钢以及其他多相合金。我们表明，通过铁素体基体和奥氏体岛的 H 扩散以相似的速率进行，并且文献中偶尔应用的铁素体浓度梯度可忽略不计的假设是一个较差的近似值。这种方法也适用于其他含奥氏体的钢以及其他多相合金。