Effects of alloy elements on the hydrogen adsorption behavior of pipeline steel: A review
Notice bibliographique
Résumé
To achieve carbon neutrality and energy transition, hydrogen energy has gained widespread attention as a clean and renewable energy source. Pipeline transportation is the most economical way to achieve large-scale and stable hydrogen energy delivery. However, pipeline steel is potentially susceptible to hydrogen embrittlement (HE) in high-pressure gaseous environments. The initiation of HE is subjected to hydrogen entry into steel. However, the mechanism of hydrogen molecule adsorption and dissociation has remained unclear. This paper systematically reviews the mechanisms of hydrogen adsorption and dissociation on metal surfaces, highlighting the effect of doped alloying elements on the process. Surface metallurgical defects such as grain boundaries or phase boundaries, due to their structural irregularities, serve as preferential sites for element segregation and precipitation, thereby influencing crack initiation and propagation. Additionally, the study provides a comprehensive review of various alloying elements and their physical states in steel (e.g., solid solutions, compound precipitates, segregation), as well as the effects on hydrogen adsorption behavior. The findings confirm that doping alloy elements can modify the electronic structure and energy states of steel, either enhancing or suppressing HE through inhibiting lattice adsorption and preferential hydrogen trapping. It is critical to optimize alloy-doping strategies by balancing the impact on the intrinsic property of materials and their hydrogen resistance. These insights offer a reliable theoretical foundation for improving pipeline steels in hydrogen transportation. In contrast to previous reviews that focus primarily on individual dopants or experimental characterizations, this study integrates multi-scale theoretical insights with a classification framework based on the dopant forms (solid solutions, compounds, and segregation). This approach offers a more comprehensive understanding of the influence of doping configurations on the hydrogen adsorption mechanisms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».