Page 54 - 国外钢铁技术信息内参(2024年6月)
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氢向钢中的渗透增加,出现向氢致裂纹的过渡。如果在腐蚀前端存在硬相,则
氢捕获特性高,促进氢致裂纹的扩展。 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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图 24 SSC 方法示意图
检测钢板极表层局部硬化区(LHZ)的方法也在研究中,使用电涡流(Eddy ᇏݓࣁඋ࿐߶
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Current)信号的非破坏性表面硬度检测设备正在开发并投入实际使用。
3.2 氢
3.2.1 高压气体环境下的氢脆
由于氢气单位体积的能量密度较低,因此高效的运输和储存方法非常重要。
氢气运输和储存方法包括:①高压气体;②液化氢;③转化为其他物质(有机
氢化物、氨、甲烷等)④管道。另一方面,众所周知金属材料在高压氢气环境
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中的脆化现象,其主要机理包括氢致晶格脆化(Hydrogen-Enhanced Decohesion:
HEDE),即氢降低金属原子结合强度;氢致局部塑性变形(Hydrogen-Enhanced
Localized Plasticity: HELP),即氢与位错的相互作用促进局部塑性变形;氢助应
变诱导空位(Hydrogen Enhanced Strain Induced Vacancies: HESIV),即氢促进塑
性变形导致空位形成后引起韧性断裂。
图 28 显示了在高压氢气环境(45MPa、室温)下对各种材料进行慢应变速
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率拉伸试验(Slow Strain Rate Test:SSRT)的评估结果。在铝合金(A6061-T6)、析
出强化不锈钢(A286)和奥氏体不锈钢 SUS316L 中,几乎不会出现氢致断面收缩
率降低。但即使同样是奥氏体不锈钢,SUS316 和 SUS304 会存在断面收缩率降
低。马氏体钢(SUS420)和低合金钢 SCM435 的断面收缩率也明显降低。镍当
量 对 氢 脆 敏 感 性 的 响 见 图 25 。 根 据
Nieq=12.6C+0.35Si+1.05Mn+Ni+0.65Cr+0.98Mo 求出镍当量。镍当量越高,奥氏
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体就越稳定,就越不容易发生加工诱发的马氏体转变,而这种转变对抗氢脆是
CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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