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的一個重要問題,氫向鋼材內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難。近年來,圍繞設備內部溶液介質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)境都可能促進氫向鋼材基體的滲透,為生產的穩(wěn)

2、定運行埋下安全隱患,因此有必要圍繞煉廠設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和慢應變速率拉伸法,結合掃描電鏡對斷口形貌觀察和腐蝕產物分析,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,并考察進入鋼材內部的氫對其力學性能的影響,實驗結果表明:(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此類鋼材的氫滲透行為存在協(xié)同效應;亞硫酸鹽在試樣表面的沉積進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系。
　　 (2)氫的進入提高了16MnR鋼的應力腐蝕敏感性,使其斷后延伸率明顯降低,掃描電鏡分析結果顯示,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變;高溫、高濕、含硫或干濕循環(huán)交替的大氣環(huán)境都會使