氢致开裂 - 氢脆理论

氢致开裂 - 分类

氢致开裂 - 类型

氢致裂纹也称诱导裂纹，是由于钢材在高温高压氢气环境下操作时，氢气扩散侵入钢材中，当冷却过程中，由于氢来不及从钢材中向外释放，钢材内就会吸入了一定的氢，从而引发裂纹。

氢致开裂

氢致开裂 - 氢脆理论

在裂纹尖端有与阳极反应相应的阴极反应发生。所生成的氢或加工氢进入钢中引起氢致开裂。

氢致开裂 - 分类

1）氢脆：各种情况下产生的氢原子直接渗透到钢内部后，使钢晶粒间原子结合力降低，造成钢材的延伸性、端面收缩率降低，强度也发生变化。

2）氢腐蚀：氢与钢中的碳化物发生反应产生甲烷，甲烷气体不能从钢中扩散出去，聚集在晶粒间形成局部高压，造成应力集中，进而使钢材产生微裂纹或鼓泡。

氢致开裂 - 类型

在石油天然气行业和石化行业中，如果在湿H2S环境下选用碳钢或低合金钢，那么钢板会发生很严重的脆化。

这种脆化的机理是：H2S与钢材表面发生腐蚀反应产生氢，而后氢又被钢材吸收导致氢脆。对于低合金钢来说，这种破坏可分为以下几种类型：

1）氢诱导开裂（HIC）。HIC不需要应力就可以在钢材内部产生并传播。

2）硫化物应力开裂（SSC）。SSC主要出现在硬度高的区域，如焊缝区。

3） 应力方向氢诱导开裂（SOHIC）。事实上，SOHIC可被看作是HIC和SSC共同作用的结果。

4）氢致延迟裂纹：容器在焊接过程中，焊接材料中水分或油污在电弧高温作用下分解产生氢，这些氢一部分进入熔融的焊缝金属中，当焊缝冷却时来不急扩散出去形成局部高压而导致焊缝出现微裂纹的现象。