氫致裂紋也稱誘導裂紋,是由於鋼材在高溫高壓氫氣環境下操作時,氫氣擴散侵入鋼材中,當冷卻過程中,由於
氫來不及從鋼材中向外釋放,鋼材內就會吸入了一定的氫,從而引發裂紋。氫脆理論
在裂紋尖端有與陽極反應相應的陰極反應發生。所生成的氫或加工氫進入鋼中引起氫致開裂。
分類
1)氫脆:各種情況下產生的氫原子直接滲透到鋼內部後,使鋼晶粒間原子結合力降低,造成鋼材的延伸性、端面收縮率降低,強度也發生變化。
2)氫腐蝕:氫與鋼中的碳化物發生反應產生甲烷,甲烷氣體不能從鋼中擴散出去,聚集在晶粒間形成局部高壓,造成應力集中,進而使鋼材產生微裂紋或鼓泡。
類型
在石油天然氣行業和石化行業中,如果在濕H2S環境下選用碳鋼或低合金鋼,那么鋼板會發生很嚴重的脆化。這種
脆化的機理是:H2S與鋼材表面發生腐蝕反應產生氫,而後氫又被鋼材吸收導致氫脆。對於低合金鋼來說,這種破壞可分為以下幾種類型:1)氫誘導開裂(HIC)。HIC不需要應力就可以在鋼材內部產生並傳播。
2)硫化物應力開裂(SSC)。SSC主要出現在硬度高的區域,如焊縫區。
3) 應力方向氫誘導開裂(SOHIC)。事實上,SOHIC可被看作是HIC和SSC共同作用的結果。
4)氫致延遲裂紋:容器在焊接過程中,焊接材料中水分或油污在電弧高溫作用下分解產生氫,這些氫一部分進入熔融的焊縫金屬中,當焊縫冷卻時來不急擴散出去形成局部高壓而導致焊縫出現微裂紋的現象。
資料來源
化工技術論壇http://bbs.hgbbs.net/viewthread.php?tid=98827