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高溫氫腐

發布時間:2021-10-13 08:56:01         發布人:防腐泵
一、高溫氫腐蝕的特點:
1、氫腐蝕(內部脫碳)                  
    高溫高壓下的氫滲入鋼材之后和不穩定碳化物形成甲烷。鋼中甲烷不易逸出,而使鋼材產生裂紋及鼓泡,并使強度和韌性顯著下降。其腐蝕反應是不可逆的,是永久性脆化。
2、氫脆                     
    由氫本身引起鋼材脆化現象。氫原子滲入鋼材后,使鋼材晶粒結合力下降,而造成鋼材的延伸率和斷面收縮率的下降或出現延遲破壞現象。若氫氣由鋼材中釋放出去,鋼材的機械性能仍可恢復。氫脆為暫時的,可通過鋼材加熱使氫脆消除。
3、表面脫碳               
    鋼材與高溫氫接觸后,形成表面脫碳。表面脫碳不形成裂紋,其影響是強度及硬度略有下降,而延伸率增高。
二、影響氫腐蝕的主要因素:
1.影響高溫氫腐蝕的主要因素:
   a.溫度、壓力和暴露時間的影響。溫度越高或者壓力越高發生高溫腐蝕的起始時間就越早,腐蝕速率越大;
   b.合金元素和雜質元素的影響。氫腐蝕的機理是不穩定碳化物的分解,所以在鋼材中添加能形成穩定碳化物的元素(鉻、鉬、釩、鈦、鎢)就可使碳的活性降低,從而提高鋼材抗氫腐蝕的能力。在加氫高壓設備中廣泛采用鉻-鉬鋼系,這是原因之一;
   c.熱處理的影響。鋼材的抗氫腐蝕性能,與鋼材的顯微組織也有密切的關系。施行回火且回火溫度越高,由于可形成穩定的碳化物,抗氫腐蝕能力得到改善;
   d.應力的影響。在高溫氫腐蝕中應力的存在會產生不利影響,試驗證明,在高溫氫氣中蠕變強度會下降,特別是由于二次應力(如熱應力或由冷作加工所引起的應力)的存在更會加速高溫氫腐蝕。
2.高溫氫腐蝕的特征:
    高溫氫腐蝕是在高溫高壓條件下擴散侵入鋼材中的氫與不穩定的碳化物發生化學反應,生成甲烷氣泡(包含甲烷的成核過程和成長),即Fe3+H2→CH4+3Fe,并在晶間空穴和非金屬夾雜部位聚集,引起鋼材強度、延性和韌性下降與劣化,同時發生晶間斷裂。由于這種脆化現象是發生化學反應的結果,所以它具有不可逆的性質,也稱為永久脆化現象。
在高溫高壓氫氣中操作的設備所發生地高溫氫腐蝕有兩種形式:一是表面脫碳,二是內部脫碳。
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