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氢脆 氢致裂纹 二次裂纹对贝氏体钢氢脆的影响?

2021-04-26知识10

氢脆通常在什么情况下发生? 氢脆(或称氢损伤)是指它的器壁受到氢的侵蚀,造成材料塑性和强度降低,并因此而导致的开裂或延迟性的脆性破坏.高温高压的氢对钢的损伤主要是因为氢以原子状态渗入金属内,并在金属内部再结合成分子,产生很高的压力,严重时会导致表面鼓包或皱折;氢与钢中的碳结合,使钢脱碳,或使钢中的硫化物与氧化物还原.造成压力容器氢脆破坏的氢,可以是设备中原来就存在的,例如,炼钢、焊接过程中的湿气在高温下被还原而生成氢,并溶解在液体金属中.或设备在电镀或酸洗时,钢表面被吸附的氢原子过饱和,使氢渗入钢中;也可以是使用后由介质中吸收进入的,例如在石油、化工容器中,就有许多介质中含氢或含混有硫化氢的杂质.钢发生氢脆的特征主要表现在微观组织上.它的腐蚀面常可见到钢的脱碳铁素体,氢脆层有沿着晶界扩展的腐蚀裂纹.腐蚀特别严重的容器,宏观上可以发现氢脆所产生的鼓包.介质中含氢(或硫化氢)的容器是否会发生氢脆,主要决定于操作温度、氢的分压、作用时间和钢的化学成分.温度越高、氢分压越高,碳钢的氢脆层就越深,发生氢脆破裂的时间也越短,其中温度尤其是重要因素.钢的含碳量越高,在相同的温度和压力条件下,氢脆的倾向越严重.

找失效分析专家,判断沿晶裂纹是回火脆造成的还是氢脆造成 这个问题已经排除了其它的因素,目前焦点主要集中在回火脆和氢脆这2个方面,但是没办法确认是哪一种。。

阐术什么叫做\ 美国工业标准术语规范ASTMF2078[i]对氢脆(HE)的定义是:金属或合金在氢和应力的同时作用下,永久性的丧失延展性的失效—应力包括外应力和材料内部残余应力。[i]ASTM F2078,Standard Terminology Relating to Hydrogen EmbrittlementTesting除氢是利用热能让促使渗入基材的内的氢原子离开基材,一般是在200摄氏度左右,保温4-48个小时(根据材料氢脆敏感性的不同以及和氢源接触程度的不同)。但是,有些材料表面被电镀了比较致密的金属镀层,使得氢原子无法有效释放出去。对于这种情况,有些理论认为,除氢烘烤可以使得氢原子在材料中处于弥散状态,不聚集形成氢分子,或者集中于微裂纹前段,致使裂纹进一步扩展。也有理论认为,不适当的除氢烘烤使得材料中原本位于一些空位陷阱上的氢原子获得能量,从陷阱中运动出来,沿着应力梯度,集中于微裂纹尖端,从而加剧了氢脆的风险。

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