在空氣中和21MPa（3000psi）氣體氫環(huán)境中，對優(yōu)化鋼和未優(yōu)化鋼進行了疲勞裂紋擴展速率（FCGR）的測試。CT試樣的W=45mm和B=19mm，從鋼板加工得到。一半試樣為T-L取向，一半試樣為L-T取向，其中第一個字母表示加載方向，第二個字母表示裂紋擴展方向。L為縱向，即板材軋制方向，T為橫向軋制方向。所有的試樣都有裂紋延伸到板的厚度上。
可以得出以下結(jié)論:
1.在實驗室中成功地制備了具有良好清潔度和無帶狀組織的占主導地位的多邊形鐵素體組織，該組織具有不同的橫截面鐵素體晶粒尺寸和不同的分布狀況。
2.這將允許適當評估橫斷面鐵素體晶粒尺寸/分布對延性性能的影響，如給定組織在空氣和高壓氣態(tài)氫中的疲勞性能。
3.夏比沖擊試驗結(jié)果表明，兩種鋼的使用無差異，符合從低碳、低硫潔凈鋼所生產(chǎn)的多邊形鐵素體組織的預(yù)期，但未經(jīng)優(yōu)化的鋼，雖然具有相同的清潔度質(zhì)量水平，由于橫截面鐵素體晶粒尺寸/非均質(zhì)性的差異，脆性轉(zhuǎn)變溫度要高25℃，比優(yōu)化后的鋼低溫韌性差。
4.初始裂紋試驗結(jié)果表明，優(yōu)化后鋼的斷裂韌性明顯高于未優(yōu)化的鋼。
5.空氣環(huán)境中疲勞試驗結(jié)果如下：
隨著ΔK的增加，未優(yōu)化鋼的裂紋擴展速率比優(yōu)化鋼表現(xiàn)出更大的發(fā)散性。
低強度未優(yōu)化鋼的裂紋擴展速率比生產(chǎn)的具有各種貝氏體組織相高強度X70鋼的裂紋擴展速率高，低強度優(yōu)化鋼的貝氏體含量為10%的X70產(chǎn)品的裂紋擴展率較低，與針狀鐵素體組織含量為10%的X70產(chǎn)品的裂紋擴展率相似。
6.在高壓氫氣（21mpa，3000psi）環(huán)境下的疲勞試驗結(jié)果如下：
優(yōu)化后的鋼比未優(yōu)化的鋼在氫環(huán)境下的抗裂紋擴展能力有了很大的提高。
在相似的氫氣壓力下，與兩種較高碳不同組織的鋼比較優(yōu)化后的鋼的疲勞裂紋擴展速率，多邊形鐵素體/針狀鐵素體略粗（平均橫截面鐵素體晶粒尺寸在10-15μm范圍內(nèi)）和較不均勻晶粒尺寸的X70表現(xiàn)明顯更好，而未優(yōu)化的鋼與相同的兩種X70鋼的性能相同。
優(yōu)化和未優(yōu)化(空氣環(huán)境和高壓氫氣環(huán)境中)數(shù)據(jù)顯示了優(yōu)化合金在21MPa（3000psi）氣態(tài)氫壓力下的性能，在低?Ks情況下，優(yōu)化的鋼在21MPa（3000psi）壓力下抗裂紋擴展性能與空氣環(huán)境下的是一樣好或者更好。
7.在相同的合金設(shè)計、微觀組織和強度的水平下，在空氣環(huán)境中和高壓氫氣環(huán)境中均表明了橫截面晶粒尺寸/均勻性對疲勞裂紋擴展速率的重要性。
