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如何防止不锈钢产生“氢脆”现象

来源:作者:时间:2018-05-08

压力容器的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、氢分压越突,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。钢中添有铬、钛、钒等元素,可以阻止氢脆的产生。

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