氫鼓泡形核長(zhǎng)大示意圖、氫在管線(xiàn)鋼中的擴(kuò)散示意圖
2023-08-01 17:13:24
作者：本網(wǎng)發(fā)布 來(lái)源：考拉腐蝕
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上圖摘自《金屬中氫鼓泡形核的機(jī)理》圖5-氫鼓泡形核、長(zhǎng)大示意圖，其描述如下：（a）空位V和原子氫聚集成為空位-原子氫集團(tuán)；（b）原子氫在空位團(tuán)中復(fù)合成分子氫H2，使其穩(wěn)定、鼓泡核形成；
（c）空位和氫不斷進(jìn)入鼓泡核使其長(zhǎng)大；（d）當(dāng)鼓泡核內(nèi)氫壓力產(chǎn)生的應(yīng)力等于原子鍵合力時(shí)，在鼓泡壁形成裂紋。下圖摘自《鐵素體/珠光體組織對(duì)管線(xiàn)鋼中氫擴(kuò)散行為的影響》圖1-氫在管線(xiàn)鋼中的擴(kuò)散示意圖。（圖中標(biāo)識(shí)依次是：H-氫原子、ferrite grains鐵素體、F/P gain boundary-鐵素體/珠光體晶界、pearlite grains-珠光體。）
氫在管線(xiàn)鋼的擴(kuò)散和局部聚集導(dǎo)致材料力學(xué)性能下降，在外接作用下發(fā)生脆性失效，氫在管線(xiàn)鋼中的擴(kuò)散和富集是評(píng)價(jià)管線(xiàn)鋼相容性與判斷管道升級(jí)可行性的重要參考依據(jù)。其結(jié)論如下：
（1）當(dāng)氫擴(kuò)散方向與鐵素體/珠光體晶界方向垂直時(shí)，條帶狀珠光體對(duì)氫擴(kuò)散起阻礙作用。晶界未做氫陷阱起吸附作用，氫在晶界處發(fā)生富集現(xiàn)象。在選用輸氫管線(xiàn)鋼時(shí)，應(yīng)盡量使鋼中鐵素體/珠光體呈條帶狀交替分布，且結(jié)構(gòu)方向與氫擴(kuò)散方向垂直，降低氫在鋼內(nèi)部的富集。（2）對(duì)于具有隨機(jī)鐵素體/珠光體結(jié)構(gòu)的管線(xiàn)鋼，氫更容易在其內(nèi)部出現(xiàn)富集；對(duì)于具有條帶狀鐵素體/珠光體結(jié)構(gòu)的管線(xiàn)鋼，氫更容易在臨氫側(cè)出現(xiàn)富集。
（3）氫擴(kuò)散方向（鐵素體/珠光體結(jié)構(gòu)取向）對(duì)氫擴(kuò)散通量J有影響：含有條帶狀珠光體結(jié)構(gòu)的材料其擴(kuò)散通量有顯著的各向異性，而隨機(jī)鐵素體/珠光體結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散通量各向異性較小。
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