1,氢致开裂试验是怎么回事
氢致开裂大体上就是对氢脆敏感性
氢脆理论:在裂纹尖端有与阳极反应相应的阴极反应发生。所生成的氢或加工氢进入钢中引起氢致开裂。
1.首先氢脆一经产生,就消除不了。
氢脆是溶于钢中的氢,聚合为氢分子,造成应力集中,超过钢的强度极限,在钢内部形成细小的裂纹。又称白点。
氢脆只可防,治不了。
2.热处理对于你不适合。
热处理的方法是将工件加热至某一温度,保温一段时间,缓冷,使氢随溶解度逐渐变小,逐渐析出。
加热会破坏镀层。
3.如何防治。
你的情况主要是酸洗控制不好。
首先,尽量缩短酸洗时间;其次加缓蚀剂,减少产氢量。
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。
出现氢脆的工件通过除氢处理(如加热等)也能消除氢脆,采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆。如电镀件的去氢都在200~240度的温度下,加热2~4小时可将绝大部分氢去除。
氢在常温常压下不会对钢产生明显的腐蚀,但当温度超过300℃和压力高于30MPa时,会产生氢脆这种腐蚀缺陷,尤其是在高温条件下。如合成氨生产过程中的脱硫塔、变换塔、氨合成塔;炼油过程中的一些加氢反应装置;石油化工生产过程中的甲醇合成塔等。
2,加氢装置的氢致开裂属于什么损伤机理范畴?
氢致开裂属于SCC.湿硫化氢境下应力腐蚀开裂分为几种:HB氢鼓包,这是氢湛入钢聚集后产生压力所制;HIC氢致开裂,不同层的鼓包呈阶梯状相连;SOHIC应力导向氢致开裂,由于存在较大的拉应力向内部裂纹向表面括展;SSC硫化物应力腐蚀开裂,主要存在焊缝、热影响区硬度较高部位。这些损伤机理一般在150摄氏度以下的碳钢中发生,详细的情况可查相关文献。
3,HIC是什么意思?
HIC是氢致开裂。氢致裂纹也称诱导裂纹,是由于钢材在高温高压氢气环境下操作时,氢气扩散侵入钢材中,当冷却过程中,由于氢来不及从钢材中向外释放,钢材内就会吸入了一定的氢,从而引发裂纹。在裂纹尖端有与阳极反应相应的阴极反应发生。所生成的氢或加工氢进入钢中引起氢致开裂。在石油天然气行业和石化行业中,如果在湿H2S环境下选用碳钢或低合金钢,那么钢板会发生很严重的脆化。这种脆化的机理是:H2S与钢材表面发生腐蚀反应产生氢,而后氢又被钢材吸收导致氢脆。氢致开裂的分类:1、氢脆:各种情况下产生的氢原子直接渗透到钢内部后,使钢晶粒间原子结合力降低,造成钢材的延伸性、端面收缩率降低,强度也发生变化。2、氢腐蚀:氢与钢中的碳化物发生反应产生甲烷,甲烷气体不能从钢中扩散出去,聚集在晶粒间形成局部高压,造成应力集中,进而使钢材产生微裂纹或鼓泡。
4,生活是什么意思啊?
生活就是相信一切都是最好的安排。生活是接受现状,在现状里活出最好的状态。生活是有规律的,有节奏地。生活也是有风雨,也有晴朗的。生活,也是不完美的!下午天晴了,推着弟弟去幼儿园接哥哥。走在路上,他时不时会扭过头,甜甜地叫一声“妈咪!”。他会指给我看,“鸟!鸟!”“花花,花花…!”“卡车…卡车!”这个世界在他快乐的瞳孔里是如此精彩。见到哥哥的那个瞬间也是非常欢快的,有时候他们会头碰头,或者拥抱。带着弟弟接送哥哥的日子,将会是我们很美好的一段记忆。去接受现状,在现状里活出最好的状态,是我的选择。哥哥直接去小朋友家玩去了,硬是嚷着要去啊,我就带着弟弟回家。煲一个龙骨胡萝卜汤,一个菠萝熏肉炒饭,我称这顿饭是“橙黄派对”。做好了饭,再去接哥哥回家吃饭。吃完饭再到楼下的滑滑梯玩一会儿,然后回家洗澡,看书,睡觉。每天,极为节奏的生活。睡前,哥哥也会给我讲幼儿园的事情。“妈妈,我们幼儿园今天来了一个狗屁大尿便。”“哦?”“是一个外国人,来参观我们幼儿园。还有一个小男孩。”“本来外国没有女孩的,对么 ?”“外国也有女孩的。”爸爸还没有回家,两个孩子已经睡着了。妈妈的“夜生活”开始,这是一段难得的属于自己的时光。平平淡淡才是真,这就是生活!
5,氢氧焰对钢的影响?
氢脆(hydrogen embrittlement)是指金属材料在冶炼,加工,热处理,酸洗和电镀等过程中,或在含氢介质中长期使用时,材料由于吸氢或氢渗而造成机械性能严重退化,发生脆断的现象.
从机械性能上看,氢脆有以下表现: 氢对金属材料的屈服强度和极限强度影响不大,但使延伸率是断面收缩率严重下降,疲劳寿命明显缩短,冲击韧性值显著降低.在低于断裂强度拉伸应力的持续作用下,材料经过一段时期后会突然脆断.
氢脆的机理学术界还有争议,但大多数学者认为以下几种效应是氢脆发生的主要原因:
1. 在金属凝固的过程中,溶入其中的氢没能及时释放出来,向金属中缺陷附近扩散,到室温时原子氢在缺陷处结合成分子氢并不断聚集,从而产生巨大的内压力,使金属发生裂纹.
2. 在石油工业的加氢裂解炉里,工作温度为300-500度,氢气压力高达几十个到上百个大气压力,这时氢可渗入钢中与碳发生化学反应生成甲烷. 甲烷气泡可在钢中夹杂物或晶界等场所成核,长大,并产生高压导致钢材损伤.
3. 在应力作用下,固溶在金属中的氢也可能引起氢脆.金属中的原子是按一定的规则周期性地排列起来的,称为晶格.氢原子一般处于金属原子之间的空隙中,晶格中发生原子错排的局部地方称为位错,氢原子易于聚集在位错附近.金属材料所外力作用时,材料内部的应力分布是不均匀的,在材料外形迅速过渡区域或在材料内部缺陷和微裂纹处会发生应力集中.在应力梯度作用下氢原子在晶格内扩散或跟随位错运动向应力集中区域.由于氢和金属原子之间的交互作用使金属原子间的结合力变弱,这样在高氢区会萌生出裂纹并扩展,导致了脆断. 另外,由于氢在应力集中区富集促进了该区域塑性变形,从而产生裂纹并扩展. 还有,在晶体中存在着很多的微裂纹,氢向裂纹聚集时有吸附在裂纹表面,使表面能降低,因此裂纹容易扩展.
4. 某些金属与氢有较大的亲和力,过饱和氢与这种金属原子易结合生成氢化物,或在外力作用下应力集中区聚集的高浓度的氢与该种金属原子结合生成氢化物.氢化物是一种脆性相组织,在外力作用下往往成为断裂源,从而导致脆性断裂.
氢脆给人类利用金属带来了风险,因此研究氢脆的目的主要在于防止氢脆,由于氢脆的原因很多,而且人类的认识也不够透彻完整,所以现在还无法完全防止氢脆.
目前防止氢脆的措施有以下几种:
1. 避免过量氢带入--在金属的冶炼过程中降低相对湿度,对各种添加剂和钢锭模进行烘烤保持干燥.
2. 去氢处理--减缓钢锭冷却速度使氢有足够的时间逸出,或把钢材放在真空炉中退火除氢.
3. 钢中添加适当的合金元素,形成弥散分布的第二相,做为氢的不可逆陷阱,使得材料中的可活动氢的含量相对地减少,从而降低材料的氢脆倾向.
4. 发展新的抗氢钢种,氢在体心立方晶体结构中的扩散速度比六角密堆结构或面心立方结构中的扩散速度高得多,所以抗氢钢常以具有面心立方结构的相为基,再加其他强化措施,可使其满足使用强度要求.
5. 采用适当的防护措施--在酸洗或电镀时在酸液或电解液中添加缓蚀剂,使溶液中产生的大量氢原子在金属表面相互结合成氢分子直接从溶液中逸出,避免氢原子进入金属内部.
此外,在构件外涂敷防腐层或在工作介质中施加保护电位,可避免构件与介质反应生成氢.
一般在使用氧炔焰时产生氢脆的可能性比较小。
6,碳钢设备如何防止氢脆
氢脆(HE) 又称氢致开裂或氢损伤,是一种由于金属材料中氢引起的材料塑性下降、开裂或损伤的现象。所谓“损伤”,是指材料的力学性能下降。在氢脆情况下会发生“滞后破坏”,因为这种破坏需要经历一定时间才发生。氢的来源有“内含”的及“外来”的两种:前者指材料在冶炼及随后的机械制造(如焊接、酸洗、电镀等)过程中所吸收的氢;而后者是指材料在致氢环境的使用过程中所吸收的氢(见金属中氢)。致氢环境既包括含有氢的气体,如H2、H2S;也包括金属在水溶液中腐蚀时阴极过程所放出的氢。影响氢脆的因素有:
1) 氢分压。氢分压越高,延迟破坏时间越短;
2) 温度,高温下不发生氢脆,此时它已转化为氢腐蚀。温度太低时也不发生,因为此时氢
不具备大量渗入金属晶格内的活性。它一般多发生在-30℃~30℃温度区间内;
3)金属材料的强度,强度越高,发生氢脆的可能性越大;
4)金属的金相组织,如马氏体组织发生氢脆的指数是球状珠光体组织的3 倍;
5)应力水平,材料的脆断是在足够的应力作用下发生的,降低应力水平,使其低于晶格滑移所需的能量,氢脆将不会发生。
工程上防止氢脆发生的措施有:避开其温度敏感区使用;选用强度低的材料;降低金属构件的应力水平。防止氢脆措施:
1)降低氢含量;
2)提高氢在金属或合金中的固溶度;
3)保证使用环境;
4)选择正确的热处理工艺,消除残余应力;
5)其他,如表面涂层,阳极化处理,加吸氢介质等