X80管线钢氢致开裂研究

通过电化学充氢法研究了X80管线钢氢致裂纹(HIC)的种类及开裂特征,探讨了氢致开裂规律,对X80管线钢的氢致开裂影响因素进行了分析.结果表明:随充氢时间的延长和电流密度的增大,氢鼓泡的密度逐渐增大,体积先增大后趋于稳定;形成的氢致裂纹主要呈阶梯状,由直线型裂纹和“S型裂纹”组成,多以穿晶方式扩展,裂纹尖端沿着晶界萌生;X80管线钢中的带状组织是氢致裂纹萌生和扩展的聚集场所;非金属夹杂物是氢致裂纹萌生的裂纹源,其中较大尺寸的A1和Si的氧化物易于诱发“S型裂纹”形成,对管线钢抗氢致开裂的敏感性有很大影响.     

20钢氢致开裂临界浓度与应力的关系SCIEI

本文介绍了利用Devanathan氢渗透法计算临界氢浓度的理论模型,结合调质20钢,测定了在不同应力作用下,试件沿氢渗透方向上的氢浓度分布和氢致断裂造成的裂纹萌生(主要沿MnS夹杂界面)时的临界氢浓度值,并对相关问题进行了简单的讨论。     

20钢氢致开裂临界浓度与应力的关系

本文介绍了利用Devanathan氢渗透法计算临界氢浓度的理论模型,结合调质20钢,测定了在不同应力作用下,试件沿氢渗透方向上的氢浓度分布和氢致断裂造成的裂纹萌生(主要沿MnS夹杂界面)时的临界氢浓度值,并对相关问题进行了简单的讨论。     

夹杂物和带状组织对管线钢腐蚀性能的影响

通过金相分析、电化学极化腐蚀充氢法和氢致开裂试验,研究了夹杂物和带状组织对不同化学成分的管线钢氢致开裂性能的影响,并对夹杂物和带状组织对管线钢氢致开裂的影响因素进行了分析。结果表明:非金属夹杂物是氢致裂纹萌生的裂纹源,其中较大尺寸的Si、Al、Ca及其复合型氧化物夹杂物易于诱发裂纹形成,对管线钢抗氢致开裂的敏感性有很大影响。C、Mn和Si等元素偏析形成带状组织,易造成带状组织硬度过高,也是氢致裂纹萌生和扩展的聚集场所,对管线钢抗氢致开裂恶化有很大影响。     

10CrNi3MoV钢气体保护焊氢致裂纹的萌生和扩展

研究了气体保护焊 (WM96 0 -S焊丝和Ar 2 0 %CO2 气体 )不预热焊接5 90MPa级 10CrNi3MoV钢氢致裂纹萌生和扩展规律。在 - 5℃和相对湿度 80 %的条件下 ,采用小铁研抗裂性试验方法进行抗裂性试验。通过比较单道焊和双道焊的裂纹率及裂纹扩展方式说明 ,MIG焊 (熔化极惰性气体保护电弧焊 )焊缝具有良好的抗裂能力 ;双道焊的抗裂能力显著高于单道焊 ;单道焊时氢致裂纹为沿晶方式扩展 ,双道焊时氢致裂纹为穿晶方式扩展。双道焊时 ,第一道焊缝HAZ(热影响区 )过热区受第二道焊缝焊接热循环作用 ,在根部HAZ粗大晶粒晶界两侧产生的细小晶粒是影响氢致裂纹扩展方式和提高抗裂能力的主要原因。根据裂纹扩展方式的变化 ,对氢致裂纹萌生和扩展机制进行了讨论     

贝氏体组织管线钢的氢致开裂行为

依据NACE TM2048-2005标准测试了热轧态X120管线钢的氢致开裂敏感性,利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜观察裂纹和组织形貌,结合氢压理论讨论了贝氏体组织管线钢的氢致开裂行为。结果表明,X120管线钢的氢致裂纹多从较大尺寸的夹杂物处萌生;氢致裂纹沿原奥氏体晶界扩展,部分裂纹穿过板条贝氏体组织,块状贝氏体铁素体组织有较好的抗氢致开裂性能。     

偏析对X65管线钢抗氢致裂纹性能的影响

通过LIBS-OPA-100原位分析仪、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等方法,从显微组织、硬度、偏析元素3方面研究了X65管线钢中心偏析带马奥岛(M/A)组元对氢致裂纹性能的影响,偏析与硬度以及偏析与氢致裂纹(HIC)之间的关系。结果表明:X65管线钢中C、Mn、S、Si元素在中心偏析后形成硬度较高的带状组织是导致抗HIC性能不合格的主要原因;显著的中心偏析马奥岛、铁素体带状组织和大尺寸的相颗粒析出不利于抗HIC性能;带状的马奥岛组织是氢原子的聚集场所,是导致氢致裂纹萌生与扩展的源头。     

20MnNiMo钢焊接氢致裂纹特征(Ⅱ)

采用插销试验法研究了扩散氢含量和焊接冷却速度 (t8/ 3 )对 2 0MnNiMo钢焊接氢致裂纹产生的影响 ,并采用扫描电子显微镜观察了氢致裂纹断口形貌。结果表明 ,2 0MnNiMo钢焊接氢致裂纹的产生与扩散氢含量有很强的依赖关系。在低氢条件下 ,氢致裂纹产生需要较高的拘束应力 ;而在高氢条件下 ,只要很小的应力便可诱发氢致裂纹的产生。在相同扩散氢含量条件下 ,热影响区韧性越好 ,抵抗氢致裂纹的能力越强     

夹杂物对X120管线钢氢致开裂的影响

研究了X120管线实验钢的抗H_2S氢致裂纹敏感性。用多功能金相显微镜对X120管线实验钢非金属夹杂物进行颗粒度分析,用场发射扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)观察和分析裂纹形貌和裂纹内夹杂物。结果表明:X120管线实验钢氢致开裂一般都从非金属夹杂物处萌生扩展,并互相交叉连接;实验钢中B类夹杂物较D类夹杂物易于形成长条型裂纹,且B类夹杂物级别越高,其HIC敏感性越大;X120管线钢中S、Al含量越高,其夹杂物级别越高,非金属夹杂物数量越多,氢致开裂敏感性也越大。     

20MnNiMo钢焊接氢致残纹特征（Ⅱ）

采用插销试验法研究了扩散氢含量和焊接冷却速度（t8/3)对20MnNiMo钢焊接氢致裂纹产生的影响，并采用扫描电子显微镜观察了氢致裂纹断口形貌，结果表明，20MnNiMo钢焊接氢致裂纹的产生与扩散氢含量有很强的依赖关系，在低氢条件下，氢致裂纹产生需要较高的拘束应力；而在高氢条件下，只要很小的应力便可诱发氢致裂纹的产生，在相同扩散氢含量条件下，热影响区韧性越好，抵抗氢致裂纹的能力越强。     

Fe3Al氢致开裂和应力腐蚀的TEM原位观察

利用恒位移加载台，在ＴＥＭ中原位观察了Ｆｅ３Ａｌ薄膜试样充氢和应力腐蚀前后裂尖位错组态的变化，以及位错对裂纹形核的影响。结果表明，氢能促进裂尖发射位错，促进位错的增殖和运动，并使无位错区增大，当位错发射，运动发展到临界状态时，就会导致氢致裂纹的形核与的扩展。对氢促进位错发射，增殖和运动的原因进行了探讨。     

不锈钢堆焊层氢致剥离断裂的途径

本文通过一系列电解充氢试验研究了不锈钢堆焊层的氢致剥离断裂。利用光学显微镜、电子显微镜和微区分析的手段，对试块氨剥离的断裂途径进行了深入的研究。研究表明，氢致剥离裂纹在脆性相解理开裂或脆性相与基体晶粒界面处形核，并沿晶界生长和传播。     

不锈钢堆焊层剥离断裂的金属学本质

通过电解充氢试验研究了不锈钢堆焊层剥离断裂的影响因素，并着重分析了这一断裂问题的金属学本质，结果显示，经过焊后热处理，堆焊过渡区碳，铬元素有迁移。在氢致剥离裂纹产生的区域，碳和合金元素分布有突变，研究也表明，碳化物沉淀，相变产物的存在及其与空位，位错等微观缺陷，应力，进入金属内部的氢交互作用，是剥离断裂产生和发展的主要原因。     

2.25Cr-1Mo钢氢致开裂行为及回火脆对抗氢致开裂性能的影响

    采用电解充氢方法分别对回火脆态和脱脆态2.25Cr-1Mo钢氢致开裂行为进行实验研究,通过甘油测氢法测定了2.25Cr-1Mo钢发生裂纹扩展时钢中扩散的平均氢浓度.为进一步了解回火脆对抗氢致开裂性能的影响,利用有限元软件分别对氢在回火脆态与脱脆态2.25 Cr-1Mo钢中的扩散过程进行模拟分析,系统研究了在应力-氢环境交互作用下裂纹尖端周围的氢扩散规律,并给出了裂纹扩展时裂尖局部位置的氢浓度大小.     

螺杆心部空洞形成原因分析

经对带有空洞的B7M20螺杆样品的宏观和微观检查和分析，结果表明螺杆心部的空洞为氢致开裂(HIC)所致。空洞是在滚牙至最终热处理之间形成的。螺杆心部具有高的残余应力、较严重的碳偏析及拉拔后的酸洗为螺杆心部出现HIC空洞提供了条件。     

稳定奥氏体合金(Ni29Co18余Fe)在含Cl~-水溶液中应力腐蚀开裂特性

本文研究了稳定奥氏体合金(4J29)在中性3.5%NaCl 水溶液中的应力腐蚀特征曲线、起裂方式以及扩展特征;研究了此合金在动态充氢条件下的氢致延滞断裂特性。通过对比分析以及管型试样应力腐蚀结果,提出了此合金在含 Cl~-水溶液中的应力腐蚀是以氢致开裂为主的观点。本文通过对比实验还研究了整体介质中 H~+浓度以及 Cl~-浓度对4J29合金应力腐蚀的影响.     

X70管线钢熔合区裂纹与焊接工艺的关系 孙咸

探讨了X70管线钢中熔合区裂纹与焊接工艺的关系。结果表明,在铁研试件中出现的沿熔合线分布的裂纹属于氢致冷裂纹。当冷裂纹三要素集中于X70管线钢熔合区的粗晶区时,该区成为接头的薄弱环节,极易形成裂纹。在裂纹影响因素中,熔合区组织特性是裂纹产生的必要条件,应力水平和氢的分布特征则是充分条件。焊接工艺与裂纹的关系实质上反映的是焊缝中氢和应力与裂纹间的关系。工程上常用焊缝中残留的扩散氢量最小化、不足以引发氢致冷裂纹的“焊缝金属低氢化”综合工艺,并获得了满意的效果。     

氢致开裂和应力腐蚀机理的前沿问题

本文对各种氢致开裂和应力腐蚀机理进行了评述。指出,把氢促进局部塑性变形和弱键理论以及氢压理论联合起来就有可能发展新的氢致开裂机理;必须深入研究阳极溶解对位错发射,增殖和运动的影响才能提出合理的阳极溶解型应力腐蚀的机理。     

Wasserstoffinduzierte Korrosion von niedriglegierten Stählen in wäßrigen Medien

Hydrogen induced corrosion of low alloy steels in hydrous media The absorption of hydrogen from media can lead to cracking in steels with a ferritic structure. The interaction of absorbed hydrogen and steel is governed by the hydrogen activity and by stress- and structure-dependent threshold values. Different types of hydrogen-induced corrosion are illustrated by means of tests performed on lowalloy structural steels. Surface blistering and internal cracking can occur on the one hand without external stresses. In the case of hydrogen-induced stress corrosion cracking on the other hand a differentiation is made between corrosion systems in which constant loading displays already cracking and systems in which the cracking is tied to slow strain rates within a critical range.     

Role of Ca treatment in hydrogen induced cracking of hot rolled API pipeline steel in acid sour media

The effect of Ca treatment on hydrogen-induced cracking (HIC) resistance of hot rolled pipeline steel was evaluated. HIC testing was carried out in acidic condition according to NACE standard; results clearly prove that HIC resistance is very sensitive to Ca/S ratio. When Ca/S ratio is below the stoichiometric ratio, HIC occurred at mid-thickness of the steel regardless of the S content. This is closely related to the formation of spherical CaS inclusion with Ca treatment instead of MnS inclusion, which acts on crack initiation sites.