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15CrMo合金管氢脆机理

文章作者:小编 发表时间:2021-12-11 10:25:30 阅读量:363


      氢脆是溶于15CrMo合金管中的氢,聚合为氢分子,造成应力集中,超过15CrMo合金管的强度极限,在15CrMo合金管内部形成细小的裂纹,又称白点。氢脆只可防,厚壁合金管不可治。氢脆一经产生,就消除不了。在材料的冶炼过程和15CrMo合金管的制造与装配过程(如电镀,焊接)中进入15CrMo合金管内部的微量氢(10—6量级)在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂。在尚未出现开裂的情况下可以通过脱氢处理(例如加热到200℃以上数小时,可使内氢减少)恢复15CrMo合金管的性能。因此内氢脆是可逆的。氢脆的机理学术界还有争议,但大多数学者认为以下几种效应是氢脆发生的主要原因:在15CrMo合金管凝固的过程中,溶入其中的氢没能及时释放出来,15CrMo合金管-15CrMoG合金管-15CrMoG高压合金管-15CrMoG高压锅炉管厂家-山东石电重工有限公司向15CrMo合金管中缺陷附近扩散,到室温时原子氢在缺陷处结合成分子氢并不断聚集,从而产生巨大的内压力,使金属发生裂纹.在石油工业的加氢裂解炉里,工作温度为300-500度,氢气压力高达几十个到上百个大气压力,厚壁合金管这时氢可渗15CrMo合金管中与碳发生化学反应生成甲烷. 甲烷气泡可在钢中夹杂物或晶界等场所成核,长大,并产生高压导致15CrMo合金管损伤.在应力作用下,固溶在15CrMo合金管中的氢也可能引起氢脆15CrMo合金管中的原子是按一定的规则周期性地排列起来的,称为晶格.氢原子一般处于金属原子之间的空隙中,晶格中发生原子错排的局部地方称为位错,氢原子易于聚集在位错附近.金属材料所外力作用时,材料内部的应力分布是不均匀的,厚壁合金管在材料外形迅速过渡区域或在材料内部缺陷和微裂纹处会发生应力集中.在应力梯度作用下氢原子在晶格内扩散或跟随位错运动向应力集中区域。


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