Page 35 - 国外钢铁技术信息内参（2024年9月）

是该条件下氢气渗入的机理。高压氢气环境条件下氢渗入的主要控决定因素是ᇏݓࣁඋ࿐߶

4.1 各种环境下的氢渗入行为 ᇏݓࣁඋ࿐߶

表 4 针对大气腐蚀环境、湿 H2S 环境和高压氢气环境下的氢渗入特性进行

了比较。如上所述，大气腐蚀环境条件下影响氢气渗入的主要环境因素是温度、
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相对湿度和附着盐。由于氢气渗入量随每日温度和湿度的变化而变化，氢的渗

入是间歇性的。水薄膜发生水解，导致局部 pH 值的下降被认为是该环境下氢

气渗入的机理。而湿 H2S 环境条件下氢渗入的主要决定因素是 H2S 分压、pH 值

和温度。氢的渗入是持续发生的，酸性环境中氢的进化反应和 H2S 的催化作用

氢压、温度和塑性变形。金属表面吸附的氢分子与氢原子发生解离反应而发生 ᇏݓࣁඋ࿐߶

氢的渗入，在接近常温时，由于塑性变形，促进了金属新生表面氢原子的解离

反应和氢的渗入。

表 5 各种环境条件下的氢脆与温度的相关性

环境 温度的影响
-温度越高越严重。
大气腐蚀
伴随着腐蚀促进了氢的侵入。
-从常温到略高于冰点的温度范围最有可能发生氢脆。
湿 H2S ᇏݓࣁඋ࿐߶
温度越低，溶液中的 H2S 浓度越增大。
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-－70°C 左右最为严重。
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高压氢气 （低合金钢、不锈钢均同样）
即便常温下，塑性变形也会导致氢的侵入。

表 5 总结了不同环境下氢脆与温度的相关性差异。有报告认为，在大气腐

蚀环境条件下，低于 100℃的范围内，温度越高越容易发生延迟断裂。其原因

可认为是在较高温度下腐蚀加速，导致氢渗入较多。而在湿 H2S 环境条件下，

在从常温到略高于冰点的温度范围最有可能发生氢脆。其主要机理是在湿 H2S
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环境中，虽然温度越高，腐蚀速度也越快，其逆反应所产生的氢气量增多，但

考虑到低温时 H2S 在水中的溶解度增大，H2S 对腐蚀发挥了较强的催化作用。
在高压氢气环境中，即使不发生腐蚀，也会发生氢的渗入和脆化，如前所述，

在－70°C 左右是最容易发生脆化的温度范围。

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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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