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        1. 燃氣人才網

          含氫設備設計—氫損傷類型及機理

          發布于:12-25

             氫滲透進入金屬內部而造成金屬性能劣化稱為氫損傷,氫損傷的形式主要有七類:

          一.氫脆

              氫原子進入金屬后使晶格應變增大,因而降低韌性及延性,引起脆化的現象。氫脆是最常見的鋼材氫損傷形式,包括氫致應力開裂、氫環境脆化和氫致拉伸延伸性喪失等,發生氫脆的溫度范圍在-100200℃之間,一般更容易發生在20℃40℃之間。氫脆一般發生在拉應力作用下,壓應力不引起氫脆,氫脆容易發生在高強度材料、鈦、鉭等金屬上。若將鋼材中的氫釋放出來(如消氫處理),則鋼的力學性能仍可恢復,所以氫脆是可逆的

          二.氫腐蝕

              在高溫高壓條件下,侵入鋼中的氫與鋼中的滲碳體(Fe3C)和不穩定碳化物析出的碳起化學反應生成甲烷,導致鋼材破裂的現象。                   

          生成甲烷的化學反應在晶界上進行,它在鋼中的擴散能力很小,沒有能力從鋼材中擴散出去,在鋼材缺陷部位聚集,在空穴處生長且連接起來,形成局部高壓,造成應力集中,導致微觀孔隙發展,以致形成內部裂紋,使鋼材強度和延性顯著降低,最后導致材料破裂。氫腐蝕不是突然發生的,一般經過三個階段,第一階段為孕育期,鋼材性能無變化,第二階段為性能迅速變化階段,迅速脫碳,裂紋快速擴展,第三階段為破壞期,固溶體中碳已耗盡,發生氫腐蝕。氫腐蝕一旦發生,便無法消除,是不可逆的。