鋼材檢測(cè)：淮安市鋼材腐蝕實(shí)驗(yàn) 鋼材焊縫腐蝕檢測(cè)

時(shí)間：2023-01-30作者：江蘇廣分檢測(cè)技術(shù)有限公司瀏覽：100

鋼材腐蝕實(shí)驗(yàn) 鋼材焊縫腐蝕檢測(cè)

蝕機(jī)理

在濕的環(huán)境中，氫致破壞是因?yàn)楫a(chǎn)生原子氫而引起的。原子氫是腐蝕反應(yīng)的副產(chǎn)物，之后，原子氫會(huì)擴(kuò)散進(jìn)入鋼中。如下所示，鋼與含水發(fā)生腐蝕反應(yīng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生原子氫（H）和分子氫（H2）：

Fe + H2S → FeS + 2 H ，接著，2H → H2

碳鋼設(shè)備發(fā)生均勻腐蝕和濕應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。開(kāi)裂的形式包括以下幾種。

（1）氫鼓泡含硫化合物腐蝕過(guò)程析出的氫原子向鋼中滲透，在裂紋、夾渣、缺陷等處聚集并形成分子，從而形成很大的膨脹力。隨著氫分子數(shù)量的增加，對(duì)晶格界面的壓力不斷增高，導(dǎo)致界面開(kāi)裂形成氫鼓泡。主要分布在設(shè)備內(nèi)壁的淺表面。

（2）氫致開(kāi)裂在鋼材內(nèi)部發(fā)生氫鼓泡的區(qū)域，當(dāng)氫的壓力繼續(xù)增高時(shí)，小的鼓泡裂紋趨向于相互連接，形成階梯狀特征的氫致開(kāi)裂，分布在平行于表面方向，鋼中MnS夾雜帶狀組織分布會(huì)增加氫致開(kāi)裂的敏感性。

（3）硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂濕環(huán)境中產(chǎn)生的氫原子滲透到鋼的內(nèi)部，溶解于晶格中導(dǎo)致氫脆，在外加應(yīng)力或殘余應(yīng)力作用下形成開(kāi)裂。它通常發(fā)生在焊縫與熱影響區(qū)等高硬度區(qū)。

（4）應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂在應(yīng)力引導(dǎo)下，在夾雜物與缺陷處因氫聚集而形成成排的小裂紋沿著垂直于應(yīng)力的方向發(fā)展。它通常發(fā)生在焊接接頭的熱影響區(qū)及高應(yīng)力集中區(qū)，如接管處、幾何形狀突變處、裂紋狀缺陷處或應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂處等。

濕開(kāi)裂是在濕環(huán)境中發(fā)生的一種氫致破壞形式。在濕環(huán)境中，因?yàn)榇嬖跉涠l(fā)生的其他破壞形式包括：

氫鼓泡

硫化物應(yīng)力開(kāi)裂（SSC）

氫致開(kāi)裂（HIC）

應(yīng)力定向氫致開(kāi)裂 （SOHIC）

一、氫致開(kāi)裂（HIC）及氫鼓泡

氫致開(kāi)裂是平行的氫層連通在一起產(chǎn)生穿壁裂縫造成的，它們與外加應(yīng)力或殘余應(yīng)力沒(méi)有明顯的相互作用。在鼓泡處，氫在內(nèi)部聚積產(chǎn)生的應(yīng)力加劇了氫致開(kāi)裂。氫致開(kāi)裂與鋼材的凈度密切相關(guān)，并且與鋼的制造方法、存在的雜質(zhì)和它們的形狀有關(guān)。 實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T8650-2015、NACE TM0284-2016

非均質(zhì)的細(xì)長(zhǎng)的硫化物或氧化物夾雜物如果是與鋼板軋制方向平行發(fā)生的，一般都會(huì)發(fā)生氫致開(kāi)裂。這些夾雜物構(gòu)成形成顯微氫鼓泡的場(chǎng)所，這些顯微鼓泡會(huì)生長(zhǎng)，并且*終通過(guò)臺(tái)階狀裂縫連在一起。事實(shí)上，有時(shí)候把氫致開(kāi)裂叫做臺(tái)階狀開(kāi)裂。

由于氫致開(kāi)裂對(duì)應(yīng)力沒(méi)有依存關(guān)系，也不是伴隨硬化的顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生的，所以，焊后熱處理一點(diǎn)作用也沒(méi)有。限制硫這樣的痕量元素以及控制鋼的制造變量，才能使鋼具有氫致開(kāi)裂抗性。


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