氫鼓泡形核長大示意圖、氫在管線鋼中的擴散示意圖
2023-08-01 17:13:24
作者：本網(wǎng)發(fā)布 來源：考拉腐蝕
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上圖摘自《金屬中氫鼓泡形核的機理》圖5-氫鼓泡形核、長大示意圖，其描述如下：（b）原子氫在空位團中復合成分子氫H2，使其穩(wěn)定、鼓泡核形成；
（d）當鼓泡核內(nèi)氫壓力產(chǎn)生的應力等于原子鍵合力時，在鼓泡壁形成裂紋。下圖摘自《鐵素體/珠光體組織對管線鋼中氫擴散行為的影響》圖1-氫在管線鋼中的擴散示意圖。（圖中標識依次是：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。）
氫在管線鋼的擴散和局部聚集導致材料力學性能下降，在外接作用下發(fā)生脆性失效，氫在管線鋼中的擴散和富集是評價管線鋼相容性與判斷管道升級可行性的重要參考依據(jù)。其結(jié)論如下：
（1）當氫擴散方向與鐵素體/珠光體晶界方向垂直時，條帶狀珠光體對氫擴散起阻礙作用。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。在選用輸氫管線鋼時，應盡量使鋼中鐵素體/珠光體呈條帶狀交替分布，且結(jié)構(gòu)方向與氫擴散方向垂直，降低氫在鋼內(nèi)部的富集。（2）對于具有隨機鐵素體/珠光體結(jié)構(gòu)的管線鋼，氫更容易在其內(nèi)部出現(xiàn)富集；對于具有條帶狀鐵素體/珠光體結(jié)構(gòu)的管線鋼，氫更容易在臨氫側(cè)出現(xiàn)富集。
（3）氫擴散方向（鐵素體/珠光體結(jié)構(gòu)取向）對氫擴散通量J有影響：含有條帶狀珠光體結(jié)構(gòu)的材料其擴散通量有顯著的各向異性，而隨機鐵素體/珠光體結(jié)構(gòu)的擴散通量各向異性較小。
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