Page 84 - 国外钢铁技术信息内参（2024年5月）
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表 4 奥氏体材料的评估试验
No. 项目 详细（例）
研究延性断裂特性 外，还可以建造小型模拟罐，使用液氢进行断裂试验。 ᇏݓࣁඋ࿐߶
先进行SSRT试验等，找出氢脆特性降低最主要的条件后，
1 和氢脆基本特性的 再根据ISO12135 等标准进行J-R曲线评估，以找出延性断
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小型试验 裂的产生特性和不稳定条件。
极低温条件下的脆 根据ISO12135，对材料进行从施加极低温预应变到常温热
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性断裂评估试验 ・预应变循环的断裂韧性试验。
最大氢脆处理后的 在 2000~8000 吨卧式试验机上进行大范围拉伸试验。此
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实际规模样机试验 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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3.2.2 碳钢（镍钢）材料的评估测试项目
奥氏体不锈钢存在材料成本高的问题。因此，考虑选用碳钢作为液态氢储
罐的材料。图 11 显示了在碳钢中逐渐增加镍含量时，根据韧性改善效果得出的
最低可用温度的变化趋势。考虑到这一关系以及液氢的沸点为－253℃，添加约
12%的镍就足以使其达到可用温度。
然而，镍钢基本上是一种具有体心立方晶格的铁素体钢，最重要的是要注
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意脆性断裂的发生，这是铁素体钢显微组织的弱点。从能否防止脆性断裂的角
度对材料进行评估，与用于LNG储罐的 9%镍钢同样，主要是评估脆性裂纹的
起始和脆性裂纹扩展的停止特性。已于 2019 年被ISO标准化的ESSO试验作为一
种材料评估方法，需要对母材和焊接接头进行这种大规模的脆性裂纹传播阻止
特性评估试验（图 12、图 13、表 5）。材料开发的关键在于确保残余奥氏体，
而残余奥氏体是形成这些特殊特征的关键，因此，即使奥氏体组织的形态使其
在满液状态（极低温）下遭受地震时没有断裂，但由于经历过塑性应变，奥氏
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体组织也可能因转变而消失。关于同类钢材的氢脆问题，我们了解得并不多。
首先，应通过SSRT试验等进行慎重评估。关于焊接接头可以考虑采用在LNG储
罐中的应用已得到验证的奥氏体焊接材料的组合形式。还需要对这些组合进行
氢脆特性的综合评估。表 6 展示了碳钢作为液氢储罐材料的应用评估测试。
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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