P11合金鋼管發(fā)生氫脆或氫損傷的表現(xiàn)、原因、預(yù)防

[ 關(guān)鍵詞：P11合金鋼管 氫脆 氫損傷 　發(fā)表日期：2022-09-14 15:40:31 ]

　　氫脆，或稱氫損傷，是指P11合金鋼管的器壁受到氫的侵蝕，造成P11合金鋼管塑性和強(qiáng)度降低，并因此而導(dǎo)致的開裂或延遲性的脆性破壞。主要發(fā)生在碳鋼和低合金鋼中。

氫脆的表現(xiàn)

　　P11合金鋼管發(fā)生氫脆的特征主要表現(xiàn)在微觀組織上。它的腐蝕面常可見到P11合金鋼管的脫碳鐵素體，氫脆層有沿著晶界擴(kuò)展的腐蝕裂紋。腐蝕特別嚴(yán)重的容器，宏觀上可以發(fā)現(xiàn)氫脆所產(chǎn)生的鼓包。

發(fā)生原因

　　介質(zhì)中含氫(或硫化氫)的容器是否會發(fā)生氫脆，主要決定于操作溫度、氫的分壓、作用時(shí)間和P11合金鋼管的化學(xué)成分。溫度越高、氫分壓越高，碳鋼的氫脆層就越深，發(fā)生氫脆破裂的時(shí)間也越短，其中溫度尤其是重要因素。鋼的含碳量越高，在相同的溫度和壓力條件下，氫脆的傾向越嚴(yán)重。

　　氫在常溫常壓下不會對P11合金鋼管產(chǎn)生明顯的腐蝕，但當(dāng)溫度超過300℃和壓力高于30MPa時(shí)，會產(chǎn)生氫脆這種腐蝕缺陷，尤其是在高溫條件下。高溫高壓的氫對P11合金鋼管的損傷主要是因?yàn)闅湟栽�子狀態(tài)滲入金屬內(nèi)，并在P11合金鋼管內(nèi)部再結(jié)合成分子，產(chǎn)生很高的壓力，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致表面鼓包或皺折；氫與鋼中的碳結(jié)合，使鋼脫碳，或使P11合金鋼管中的硫化物與氧化物還原。

氫的來源

　　造成P11合金鋼管氫脆破壞的氫，可以是設(shè)備中原來就存在的，例如，P11合金鋼管、焊接過程中的濕氣在高溫下被還原而生成氫，并溶解在液體金屬中。或設(shè)備在電鍍或酸洗時(shí)，鋼表面被吸附的氫原子過飽和，使氫滲入鋼中；也可以是使用后由介質(zhì)中吸收進(jìn)入的，例如在石油、化工容器中，就有許多介質(zhì)中含氫或含混有硫化氫的雜質(zhì)。

預(yù)防辦法

　　鋼中添有鉻、鈦、釩等元素，可以阻止氫脆的產(chǎn)生。出現(xiàn)氫脆的工件通過除氫處理（如加熱等）也能消除氫脆，采用真空、低氫氣氛或惰性氣氛加熱可避免氫脆。如電鍍件的去氫都在200～240度的溫度下，加熱2～4小時(shí)可將絕大部分氫去除。