氢致损伤(一)

氢致损伤是指金属由于内部溶入氢原子或内部的氢在起还原作用而引起的损伤甚至引起构件破坏。氢致损伤的形式主要有氢腐蚀、氢鼓泡和氢脆等。氢腐蚀是指石油裂化和煤转化用压力容器等装备在高温下运行时,高压氢进入钢中,在高温下(200 ℃以上)与碳化物反应生成甲烷(CH4)气泡,在应力作用下气泡沿晶界长大并连接成为裂纹,降低材料性能,严重影响设备寿命。氢腐蚀的特点主要有:①氢腐蚀属于化学腐蚀,受温度和压力的影响。各种钢在一定氢压力下均存在氢腐蚀的起始温度,一般都在200 ℃以上,低于起始温度时反应速度极慢,甚至形成甲烷气泡的孕育期超过设备使用寿命,可以认为不发生氢腐蚀。氢分压对氢腐蚀的影响也有最低值,低于此值时即使温度高也不产生氢腐蚀,仅产生钢的脱碳。②钢的化学成分对氢腐蚀有影响,随碳含量增加,氢腐蚀加剧,因此抗氢腐蚀钢在满足性能要求的前提下应尽量降低碳含量。另外,MnS杂质促进氢腐蚀,应尽量减少其含量,而形成稳定化合物的合金元素(如Cr、Mo、V、Ti、Nb、Zr等)能提高钢的抗氢腐蚀性能。③细晶粒和用铝脱氧的钢,由于晶界面多,有利于甲烷气泡形核,缩短了氢腐蚀孕育期,焊接接头易发生氢腐蚀。