沿海煉廠16MnR鋼大氣環(huán)境中的氫滲透及脆性行為研究.pdf

1、氫脆現(xiàn)象是困擾著石油化工生產(chǎn)的一個重要問題,氫向鋼材內(nèi)部的滲入易使鋼材變脆乃至失效,最終釀成重大的事故與災(zāi)難。近年來,圍繞設(shè)備內(nèi)部溶液介質(zhì)對于材料氫脆敏感性的影響問題已有大量研究工作的開展,對大氣環(huán)境下的氫脆現(xiàn)象卻未引起足夠的重視。而根據(jù)國家煉廠的布局,越來越多的沿海煉廠誕生,考慮到海洋大氣本身屬于材料發(fā)生氫致開裂的敏感環(huán)境,結(jié)合煉廠工業(yè)大氣中的SO2等污染物,高溫高濕、高鹽分、干濕交替的大氣環(huán)境都可能促進(jìn)氫向鋼材基體的滲透,為生產(chǎn)的穩(wěn)

2、定運(yùn)行埋下安全隱患,因此有必要圍繞煉廠設(shè)備用鋼在海洋大氣中的氫滲透及脆性行為展丌研究。
　　 本文以煉廠常用的Q345R(16MnR)鋼為研究對象,利用雙面電解池技術(shù)和慢應(yīng)變速率拉伸法,結(jié)合掃描電鏡對斷口形貌觀察和腐蝕產(chǎn)物分析,研究模擬海洋大氣下各環(huán)境因素對此類鋼材氫滲透行為的規(guī)律,并考察進(jìn)入鋼材內(nèi)部的氫對其力學(xué)性能的影響,實驗結(jié)果表明:(1)在模擬海洋大氣環(huán)境下,16MnR鋼存在氫滲透現(xiàn)象,隨著溫度、濕度的升高,試樣的氫滲透行

3、為加劇,且溫度和濕度之間對促進(jìn)此類鋼材的氫滲透行為存在協(xié)同效應(yīng);亞硫酸鹽在試樣表面的沉積進(jìn)一步加速材料的氫滲透現(xiàn)象;干濕交替環(huán)境對試樣的氫滲透行為也存在明顯的加速作用;氫滲透量與腐蝕失重存在線性關(guān)系。
　　 (2)氫的進(jìn)入提高了16MnR鋼的應(yīng)力腐蝕敏感性,使其斷后延伸率明顯降低,掃描電鏡分析結(jié)果顯示,在斷口邊緣處能夠看到脆性斷裂的跡象,斷口形貌隨暴露時間的延長由韌性向脆性斷裂轉(zhuǎn)變;高溫、高濕、含硫或干濕循環(huán)交替的大氣環(huán)境都會使