常州HIC抗氫致開裂測(cè)試
容大材料腐蝕檢驗(yàn)有限公司 李睿
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抗HIC管線鋼化學(xué)成分要求。管線鋼在凝固過程中會(huì)產(chǎn)生P的富集,形成偏析帶,造成性能下降,因此要求P的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.015%;S與Mn生成的MnS夾雜極易形成HIC,因此要 求S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.002%[2] 。過高的C、 Mn量會(huì)形成脆硬的馬氏體/貝氏體板條,板條界成為 H的捕獲點(diǎn),易形成HIC裂紋。過高的C、 Mn還促進(jìn)帶狀珠光體組織形成,同時(shí)Mn、P偏析形成帶狀組織, HIC易起源于上述帶狀組織。一般C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.06%以下, Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在1.4%以下。NayakaSS等[3] 研究了比傳 統(tǒng)管線鋼含有更低C(0.02%~0.06%)和Mn(0.30%~0.50%)的抗HIC管線鋼,由于較低的C、Mn含量,鋼板無中心線偏析,同時(shí)抑制了MnS的生成,從而提高了抗HIC性能,該鋼主要通過析出強(qiáng)化和晶粒細(xì)化保證強(qiáng)度達(dá)到X52級(jí)別。管線鋼通過Nb、V、Ti的添加細(xì)化組織,提高強(qiáng)韌 性,同時(shí)提高了HIC抗力。在管線鋼焊縫金屬中含0.02%~0.05%Ti,有助于提高其韌性及HIC 抗力[4] 。Ca可以改變夾雜物的形態(tài),使夾雜物成球形,從而提高鋼的抗HIC能力;Cu可以促進(jìn)鈍化膜的形成,減少H的侵入,阻止HIC的形成;Mo、Ni能促進(jìn)晶粒細(xì)小均勻的針狀鐵素體的生 成,該組織具有優(yōu)異的HIC抗力
鋼在濕硫化氫環(huán)境下吸氫產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)生的影響取決于鋼的性能、環(huán)境特征以及其它方面因素。對(duì)于管線鋼和壓力容器鋼的一個(gè)不利影響是會(huì)產(chǎn)生沿軋制方向的裂紋。一個(gè)平面的裂紋傾向于連接臨近層面的裂紋,從而產(chǎn)生沿厚度方向的階梯狀裂紋。這些裂紋減少有效壁厚直到管線鋼或者壓力容器超應(yīng)力服役或破壞。有時(shí)裂紋伴隨著表面氫鼓泡同時(shí)出現(xiàn)。已有報(bào)道將服役失效歸因于這種裂紋。常州HIC抗氫致開裂測(cè)試
以前用階梯狀裂紋、氫壓裂紋、鼓泡裂紋和氫致誘導(dǎo)階梯狀裂紋描述管線鋼和壓力容器用鋼的裂紋類型,但是現(xiàn)在已經(jīng)棄用?,F(xiàn)在已廣泛運(yùn)用氫致裂紋(HIC)來描述裂紋類型,并且被NACE組織采用。常州HIC抗氫致開裂測(cè)試