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1、X80管線鋼是油氣采輸過(guò)程中經(jīng)常使用的管線鋼,在服役過(guò)程中,環(huán)境中的氫會(huì)不可避免地向管線鋼內(nèi)擴(kuò)散,從而大大降低材料的斷裂韌性,造成管線斷裂、引發(fā)災(zāi)難性事故。斷裂韌性是材料抵抗失穩(wěn)擴(kuò)展能力的量度,本文采用三點(diǎn)彎曲試驗(yàn),研究X80管線鋼斷裂韌性隨厚度及初始裂紋長(zhǎng)度的變化規(guī)律,并分析了分層裂紋對(duì)材料厚度效應(yīng)的影響;并通過(guò)三點(diǎn)彎曲、拉伸及慢拉伸試驗(yàn),研究了X80管線鋼經(jīng)不同電流密度充氫后,材料斷裂韌性隨氫含量變化規(guī)律。X80管線鋼斷裂韌性尺寸效
2、應(yīng)的研究結(jié)果表明:材料的斷裂韌性隨初始裂紋長(zhǎng)度的增加而減??;分層裂紋削弱了材料的厚度效應(yīng),使得材料的斷裂韌性隨厚度的增加略有增加;X80管線鋼電化學(xué)充氫后彎曲、拉伸及慢拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明:X80管線鋼在0.5mol/LH2SO4溶液中充氫時(shí),材料中可擴(kuò)散氫含量隨電流密度的增大而增加。且滿足函數(shù)關(guān)系式:C0=0.039+0.204i1/2;在靜態(tài)充氫條件下,拉伸(SENT)與彎曲(SENB)兩種試樣的斷裂韌性值隨充氫電流密度變化規(guī)律相同,即
3、當(dāng)充氫電流密度小于12.5mA/cm2時(shí),材料的斷裂韌性隨電流密度的增加而增加,當(dāng)電流密度大于該值時(shí),隨電流密度增加,材料的斷裂韌性呈下降趨勢(shì),此時(shí)材料中對(duì)應(yīng)的氫含量為0.664×10-6;相同充氫電流密度下,SENT試樣的斷裂韌性均高于SENB試樣的斷裂韌性。在慢拉伸動(dòng)態(tài)充氫條件下,隨電流密度的增加,材料的斷裂韌性顯著降低,并滿足一定的函數(shù)關(guān)系:Kc(H)=129.5-8.2i1/2;δm(H)=0.28-0.02i1/2。斷口分析表
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