高温氢腐蚀
文章出处: 发布时间 :2021/12/14 10:05:53 浏览量:1519
一、高温氢腐蚀的特点
1. 氢脆
若氢气由钢材中释放出去,钢材的机械性能仍可恢复。氢脆为暂时的,可通过钢材加热使氢脆消除。
2. 表面脱碳
钢材与高温氢接触后,形成表面脱碳。
表面脱碳不形成裂纹,其影响是强度及硬度略有下降,而延伸率增高。
高温高压下的氢渗入钢材之后和不稳定碳化物形成甲烷。
钢中甲烷不易逸出,而使钢材产生裂纹及鼓泡,并使强度和韧性显著下降。
由于这种脆化现象是发生化学反应的结果,所以它具有不可逆的性质,也称为永久脆化现象。
在高温高压氢气中操作的设备所发生地高温氢腐蚀有两种形式:一是表面脱碳,二是内部脱碳。
(1)温度、压力和暴露时间的影响
温度越高或者压力越高发生高温腐蚀的起始时间就越早,腐蚀速率越大;
(2)合金元素和杂质元素的影响
氢腐蚀的机理是不稳定碳化物的分解,所以在钢材中添加能形成稳定碳化物的元素(铬、钼、钒、钛、钨)就可使碳的活性降低,从而提高钢材抗氢腐蚀的能力。
在加氢高压设备中广泛采用铬-钼钢系,这是原因之一;
(3)热处理的影响
钢材的抗氢腐蚀性能,与钢材的显微组织也有密切的关系。
施行回火且回火温度越高,由于可形成稳定的碳化物,抗氢腐蚀能力得到改善;
(4)应力的影响
在高温氢腐蚀中应力的存在会产生不利影响,试验证明,在高温氢气中蠕变强度会下降,特别是由于二次应力(如热应力或由冷作加工所引起的应力)的存在更会加速高温氢腐蚀。