碳含量对Mn-B钢氢致延迟断裂行为的影响

采用电化学阴极充氢、氢热分析(TDS)和慢应变速率拉伸等试验方法,研究了4种不同碳含量Mn-B钢经不同热处理制度处理后的氢致延迟断裂行为。结果表明,在低于400℃回火时,随着碳含量的增加,试验钢的氢脆敏感性升高,当碳的质量分数高于0.3%后,试验钢的氢脆敏感性几乎不再增加;碳含量一定时,试验钢的氢脆敏感性随回火温度的升高而降低,且以20MnB试验钢的降低趋势最为明显;当回火温度达到600℃时,各试验钢对氢几乎不再敏感;TDS分析表明,试验钢充氢后的氢含量明显增加,其中以可扩散性氢量的增加为主;随碳含量的增加,试验钢充入的氢量增加;当碳含量一定时,随回火温度的升高,试验钢充入的氢量减少;SEM断口观察表明,试验钢充氢后的脆性断裂倾向性增加;随着碳含量的升高,试验钢的断裂方式由韧性断裂向脆性断裂转变;碳含量一定时,随回火温度的升高,试验钢由淬火态的脆性断裂向高温回火态的韧性断裂转变。     

控制钢中氢含量的工艺措施

氢是钢中的有害元素,过高的氢含量可引起钢的氢裂、白点缺陷。分析了季节、钢液温度、真空度、保真空时间、钢包顶渣对钢中氢含量的影响,提出了控制钢中氢的技术措施。实施后,钢中氢含量下降了8.14%。     

钢液氢含量检测技术研究

测量钢液氢含量的方法有离线定氢和在线定氢。离线定氢通过从钢液中取样,凝固后实验室检测氢含量。在线定氢通过测量出钢液的平衡氢分压后利用Sievert定律换算出氢含量。与离线定氢相比,在线定氢影响因素少,系统重现性好,测量周期短,满足真空处理、连铸等快节奏定氢的需要。     

钢中氢含量检测分析方法探讨

利用TCH600氧氮氢联合测定仪测定钢中的氢含量时,试样的加工方式、清洗方式、保存方式对检测结果准确性有一定的影响。确定了合适的检测方法、设备的最佳分析条件:吹扫时间10 s、排气时间15 s、排气冷却时间5 s、排气功率3.8 k W、分析功率3.5 k W、分析延迟时间20 s。     

管线钢在含氢气的煤制天然气中服役安全性评估

煤制天然气是我国煤炭清洁利用的重要发展方向.现有管道用于输送煤制天然气(最高氢分压为0.72 MPa)时需要考虑其中低压氢气的影响,因而需先进行氢致开裂安全性评估.本文利用高压釜环境下恒载荷实验和电化学充氢,模拟研究X-70管线钢和20#钢在不同氢含量下的氢损伤和氢致延迟开裂,并对其在煤制天然气中服役安全性进行评估.在总压12MPa(10 MPa N₂+2 MPa H₂)的高压釜中放置一个月,两种钢的金相试样均不出现氢损伤,U弯试样不开裂,加屈服强度σ_s的恒载荷试样不发生断裂.在含0.72 MPa的煤制天然气中长期服役时,进入两种钢的氢含量均远低于σ_s下发生氢致延迟开裂的门槛氢含量和出现氢损伤的门槛氢含量,因而X-70钢和20#钢在煤制天然气中长期服役均具有高的氢损伤和氢致开裂安全系数.      

氢对中碳轴承钢C56E2微观缺陷影响

氢是造成钢铁材料失效的重要因素之一。本文通过对C56E2钢的微观缺陷观察、充氢实验和缺陷统计，结果表明，C56E2钢中氢可以导致夹杂物/基体界面出现脱粘现象，并在后续遗传至最终材料，淬火、回火热处理无法改善该微观缺陷。夹杂物平均脱粘率（AIDR）随着氢的等效扩散距离增加呈下降趋势，相关性较强，下降斜率与充氢时间无统一的规律性。AIDR与充氢时间无明显规律关系，AIDR总体随第一峰氢、第二峰氢和总氢含量的增加呈上升趋势，相关性较弱。充氢过程中氢沿着浓度下降的方向扩散，充氢实验时间（≤216 h）远远未达到氢完全形成破坏所需时间，氢含量在远端尚未达到最大值，且尚未充分转化并形成破坏。     

用气相吸收法制备钢中氢标样

为了提高钢中氢含量分析结果的准确性,研制多种含量的氢标样是很必要的。 金属中氢标样的制备,一般是以钛、锆、铌及其合金为基体,通过在低压条件下加热、气相吸收,或熔炼等方法,使基体中含有一定量的氢,再加工制成标样。近几年来,开始用奥氏体不锈钢制成氢标样;1980年我国首先由新光金属厂研制成功圆柱形氢标样。     

厚板生产中对氢含量的控制

当钢中一定数量的氢达到一个临界值时就会产生各种类型的裂纹 ,这种现象是由于过多的内部氢压力以及与裂纹形成有关的材料缺陷例如非金属夹杂物造成的。因此可以通过避免过量的氢或者提高裂纹临界值来防止裂纹形成。在特定的应用中 ,钢中氢含量可能由于腐蚀反应例如在潮湿的 H2 S环境中 ,在金属表面产生原子氢的吸收和扩散使钢中氢含量增加。这种现象能够产生氢诱导裂纹 HIC。其破坏机理以及防止氢诱导裂纹的主要方法详述如下 :1　前言钢中氢是有害的 ,其破坏机理是铁中氢的溶解行为 ,液态铁中氢的溶解度比在固态铁中高 (见图 1 ) ,由于液…     

含钒汽车齿轮钢20CrMoV的精炼工艺优化

为了优化含钒汽车齿轮钢20CrMoV的精炼工艺,对20CrMoV钢试样进行了不同精炼时间(20～60 min)和软吹时间(10～50 min)的试验,测定了钢试样中的氧含量和氢含量,并进行了耐磨损性能的测试与分析。结果表明:随精炼时间、软吹时间的增加,钢试样中的氧含量、氢含量和磨损体积均呈现先减小后增加的趋势。与20 min精炼时间相比,50 min精炼时间使试样的氧含量减少了27.59%、氢含量减少了64.52%、磨损体积减小了46.15%。与10 min软吹时间相比,30 min软吹时间使试样的氧含量减少了14.85%、氢含量减少了62.07%、磨损体积减小了41.67%。含钒汽车齿轮钢20CrMoV的精炼时间和软吹时间分别优选为50 min和30 min。     

重轨钢氢含量影响因素分析

在钢液吸氢动力学和热力学分析的基础上,对重轨钢生产中各工艺环节的氢含量进行了测量,并分析了季节变化、合金炉料及真空处理等因素对重轨钢氢含量的影响,提出了相应的解决措施,使重轨钢氢含量超标的罐次由1.2%降至0.4%。     

利用TDS方法研究氢在两种马氏体钢中的扩散

采用TDS方法研究了氢在两种马氏体钢中的扩散行为,结果发现氢在高铬低铝的D2钢中的扩散显著低于低铬无铝的D1钢。从充氢试样室温放置时氢体积分数下降规律可知,氢在D1钢和D2钢中的扩散系数分别为1.52×10-7和5.3×10-8cm2/s。D2钢中存在大量细小的碳化物,既对氢的扩散起到阻碍作用,降低氢的扩散系数,又可作...     

LF精炼过程中钢液氢含量的变化

 为了研究LF精炼过程氢含量的变化规律,利用贺利氏定氢仪对LF精炼过程钢液氢含量进行测定。结果表明：LF升温阶段和钙处理及软吹氩阶段是LF精炼增氢的主要环节,增氢量(质量分数)分别为0.64×10-6和046×10-6,占LF精炼过程总增氢量的83.33%。 LF升温阶段增氢是由精炼渣和埋弧渣水分所致,LF钙处理及软吹氩阶段增氢是由于喂硅钙线速度过快导致钢液裸露。LF脱硫及合金化阶段是增氢的另一个重要环节,增氢量占LF精炼过程的16.67%,平均增氢量0.22×10-6,是大吹氩时间过长所致.同时研究表明,LF精炼结束随着钢水中氢含量的增大,钢板探伤合格率逐渐降低,其氢质量分数小于(3~4)×10-6时探伤合格率为100%。     

RH脱氢能力分析

介绍了钢水脱氢原理,分析了RH脱氢量的大小与初始含氢量、RH终点氢含量与初始含氢量、RH搬出氢含量与深真空时间的相关性及RH脱氢的过程控制能力。     

稀土、钛和铌对冷轧超低碳搪瓷钢性能的影响

用相同的工艺条件加工不同稀土、钛和铌含量的冷轧搪瓷钢板。测定了钢板的力学性能，分析了钢中的第二相粒子，用电化学方法测定钢板的氢渗透性以及预拉伸变形的影响。结果表明，复合添加RE、Ti和Nb元素的钢板既具有较高的伸长率和γ值，又具有良好的贮氢能力。随着预拉伸变形量的增加，钢板的贮氢能力显著提高。     

高强度管线钢微观组织对氢致裂纹的影响

 通过扫描电镜（SEM）和电子背散射衍射（EBSD）等方法,从组织结构和晶界2个方面,研究了微观组织对高强度管线钢氢致裂纹（HIC）的影响。结果表明：高强度管线钢组织结构中存在数量较多的、大块状的M/A岛时,会显著增加HIC的敏感性,而增加AF组织数量及其均匀性有利于降低HIC的敏感性;高强度管线钢的HIC裂纹沿着大角度晶界的边界扩展,而小角度晶界具有一定的止裂作用。     

降低重轨钢的氢含量

研究重轨钢中氢的来源及控制手段.分析表明,钢水增氢主要是外加材料,尤其是增碳剂带入的水分所引起的.通过控制各工序加入材料的水分,有利于减少重轨钢中的氢含量.通过VD真空脱气处理,能有效地脱去钢液中的氢.     

氢冶金竖炉还原域的数值模拟分析

钢铁工业是中国国民经济发展的重要基础产业,在中国"碳达峰、碳中和"的背景下,低碳生产已成为钢铁行业新的竞争力.环境意识的日益提高迫切需要开发创新技术,氢冶金在炼铁环节利用清洁和可再生能源,是全世界公认的最清洁环保的冶金技术.H2的利用可以减少炼铁过程产生的温室气体,从源头上减少碳还原剂带入的排放.氢冶金竖炉的数值模拟是...     

转炉钢水氢含量的来源及控制

以转炉钢水氢含量为研究对象,借助钢水定氢仪对钢水增氢原因进行了摸索和分析,有针对性地提出了预防控制措施.措施实施后,转炉钢水氢含量由控制前的平均7.3 ×10-6降低到现在的（3.0 ～3.5）×10-6.     

板坯氢含量控制和中心碳偏析改善研究

调查了首钢炼钢生产流程中的氢含量变化规律和铸坯碳偏析情况,研究表明LF处理工序是钢水增氢的主要位置.在板坯中碳的偏析同时存在负偏析区和中心正偏析.利用简化的一维非稳态扩散菲克第二定律传质方程,建立了12块板坯堆垛中各板坯内部的元素扩散模型,实际测量了不同时间下板坯堆垛内各板坯的温度变化规律,并将得到的温度测定结果应用于模型中,从而计算得到元素扩散的变化规律.根据氢和碳的元素扩散规律,可知板坯堆冷工艺可以促使氢的扩散,但对中心碳偏析影响不大.通过提高加热炉的加热温度和时间,板坯中心偏析将得到很大程度的改善.