氫致開裂HIC檢測(cè)
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在石油天然氣行業(yè)和石化行業(yè)中，如果在濕H2S環(huán)境下選用碳鋼或低合金鋼，那么鋼板會(huì)發(fā)生很嚴(yán)重的脆化。
這種脆化的機(jī)理是：H2S與鋼材表面發(fā)生腐蝕反應(yīng)產(chǎn)生氫，而后氫又被鋼材吸收導(dǎo)致氫脆。對(duì)于低合金鋼來說，這種破壞可分為以下幾種類型：
1）氫誘導(dǎo)開裂（HIC）。HIC不需要應(yīng)力就可以在鋼材內(nèi)部產(chǎn)生并傳播。
2）硫化物應(yīng)力開裂（SSC）。SSC主要出現(xiàn)在硬度高的區(qū)域，如焊縫區(qū)。
3）應(yīng)力方向氫誘導(dǎo)開裂（SOHIC）。事實(shí)上，SOHIC可被看作是HIC和SSC共同作用的結(jié)果。
4）氫致延遲裂紋：容器在焊接過程中，焊接材料中水分或油污在電弧高溫作用下分解產(chǎn)生氫，這些氫一部分進(jìn)入熔融的焊縫金屬中，當(dāng)焊縫冷卻時(shí)來不急擴(kuò)散出去形成局部高壓而導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)微裂紋的現(xiàn)象。
HIC氫致開裂試驗(yàn)又叫抗氫誘導(dǎo)裂紋試驗(yàn)、抗氫脆試驗(yàn)，氫致開裂（HIC）英文全稱是：Hydrogen induced cracking，簡(jiǎn)稱HIC。與金屬原子相比，氫原子尺寸很小，容易從金屬原子間的間隙擴(kuò)散至金屬基體內(nèi)部，與基體發(fā)生物理化學(xué)作用，從而降低金屬基體的機(jī)械性能。
氫的來源可分為內(nèi)氫和外氫兩種：
（1） 內(nèi)氫是指材料在使用前內(nèi)部就已經(jīng)存在的氫，主要是冶煉（原材料中的水分）、酸洗（酸）、電鍍（陰極析氫）、焊接（焊接前未烘干）、熱處理（淬火等）等過程中；
（2） 外氫或環(huán)境氫是指材料在使用過程中吸收的氫。如在H2或H2S氣體或H2S水溶液中服役時(shí)，H2或H2S能分解出H進(jìn)入構(gòu)件或試樣。
在氫氣壓力的作用下，不同層面上的相鄰氫鼓泡裂紋相互連接，形成階梯狀特征的內(nèi)部裂紋稱為氫致開裂，裂紋有時(shí)也可擴(kuò)展到金屬表面。HIC的發(fā)生也無需外加應(yīng)力，一般與鋼中高密度的大平面夾雜物或合金元素在鋼中偏析產(chǎn)生的不規(guī)則微觀組織有關(guān)。現(xiàn)在已廣泛運(yùn)用氫致裂紋(HIC)來描述裂紋類型，并且被NACE國(guó)際組織采用。
試驗(yàn)方案及標(biāo)準(zhǔn)
NACE TM0284 管線鋼和壓力容器抗氫致開裂評(píng)定方法
GB/T 8650 管線鋼和壓力容器鋼抗氫致開裂評(píng)定方法 |
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