Vesiniku põhjustatud pragunemine (HIC) viitab roostevaba terase 316 pöördumatule haprale pragunemisele pärast seda, kui vesinikuaatomid tungivad läbi metallimaatriksi ja kogunevad sisemiste defektide sisse. Söötmisel, katoodkaitsel, galvaanilisel korrosioonil ja happelises keskkonnas tekkiv vesinik difundeerub toruseina, koguneb sulgudes, dislokatsioonides ja terade piirides, moodustades vesinikgaasi rõhu. Liigne sisemine pinge sunnib mikropragusid tärkama ja laienema, moodustades lõpuks-seinapragude ja äkilise lekke. Sellel tõrkel ei ole enne purunemist ilmne plastiline deformatsioon ja see kuulub roostevabast terasest surveküttekomponentide suure-riskiga varjatud rabedatele kahjustustele.
1. Vesiniku läbitungimise ja pragude tekkimise mehhanism
Happelises söövitavas keskkonnas või elektrolüütilise reaktsiooni protsessis on tekkivatel vesinikuaatomitel äärmiselt väike maht ja need võivad kergesti passiivse kile läbida ja siseneda terasvõre. Vesinikuaatomid migreeruvad juhuslikult metalli sees ja jäävad lõksu sisemistes tühimike, räbu kandmise ja terade piiridesse, ühinedes vesiniku molekulideks. Gaas ei pääse väljapoole ja tekitab väikestes õõnsustes tohutu siserõhu. Kui siserõhk pluss jääktõmbepinge ületab roostevaba terase kohaliku murdetugevuse, tekivad mikropraod ja levivad piki pinge suunda. Mitmed praod ühenduvad kihilisteks pragudeks ja tungivad läbi toru seina. Erinevalt pingekorrosiooni pragunemisest põhjustab vesinikust põhjustatud pragunemist peamiselt sisemine vesiniku rõhk, mitte välise tõmbepinge sidumise korrosioon.
2. Tüüpilised positsioonid, mis on vastuvõtlikud vesinikust põhjustatud pragunemisele
Vesinikfluoriidhappes, vesinikkloriidhappes ja peitsimislahuses leotatud toruosad ilma vesiniku allasurumiseta;
Suure inklusioonisisaldusega keevitatud tsoonid ja lahtine metallograafiline struktuur, mida on lihtne vesinikku püüda;
Üle{0}}kaitstud katoodkaitsega alad, mis põhjustavad ägeda vesiniku eraldumise reaktsiooni;
Kontaktliidesed süsinikterase ja alumiiniumiga põhjustavad galvaanilist korrosiooni ja pidevat vesiniku tootmist;
Külmtöödeldud-kõrge dislokatsioonitihedusega painutatud osad, mis püüavad kergesti vesinikuaatomeid.
3. Peamised kiirendavad tegurid
Marineerimisprotsess ilma vesiniku inhibiitorita, mis viib massilise vesiniku läbitungimiseni substraati;
Mõjuva voolu katoodkaitse liiga negatiivne potentsiaal, mis käivitab vesiniku eraldumise;
Kõrge väävli-, mangaani- ja inklusioonisisaldusega toorteras, mis tagab vesiniku agregatsiooniõõnsused;
Pärast happepesu ja keevitamist ei toimu dehüdrogeenimiskuumtöötlust;
Madala pH-ga sööde, mis tekitab korrosioonireaktsiooni kaudu pidevalt vesinikku.
4. Täielikud-linkide ennetamise ja kontrolli tehnilised meetmed
① Lisage peitsimise ajal vesiniku inhibiitoreid
Spetsiaalsed happelised lisandid pärsivad vesinikioonide redutseerimist ja vähendavad vesiniku infiltratsiooni annust.
② Kalibreerige täpselt katoodkaitse potentsiaalivahemik
Seadistage ülemine ja alumine potentsiaali piir, et vältida ülekaitset ja blokeerida vesiniku eraldumist.
③ Kasutage kõrge{0}}puhtusastmega madala-inclusion 316 roostevaba terase toorainet
Kontrollige rangelt lisandite elemente, et vähendada sisemisi vesiniku püüdmise kohti.
④ Pärast vesiniku sisseviimist tehke madalal-temperatuuril dehüdrogeenimisküpsetamine-
Kuumutage töödeldavat detaili temperatuuril 200–300 kraadi, et säilitada soojust, et maatriksi sees lahustunud vesinik välja tõrjuda.
⑤ Eraldage erinevad metallikontaktid, et vältida galvaanilise vesiniku teket
Lisage erinevate metallide vahele isoleerivad tihendid, et katkestada galvaanilise elemendi silmused.
5. Ennetamise mõju võrdlustabel
表格
| Protsessi ja materjali seisukord | Vesiniku poolt põhjustatud pragunemise oht | Taotluse soovitus |
|---|---|---|
| Inhibeerimata peitsimine + dehüdrogeenimine + kõrge -inklusiooniga materjal | Suur hilinenud pragunemise oht hoolduse ajal | Viige kohe läbi dehüdrogeenimistöötlus ja optimeerige protsess |
| Inhibeerija peitsimine + potentsiaalne kontroll + küpsetus-järgne dehüdrogeenimine | Tõhusalt kõrvaldada vesiniku kogunemise ohud | Standardtoodang ja{0}}korrosioonivastased spetsifikatsioonid |
| Madala-lisandisisaldusega alusmaterjal + täielik isolatsioon | Minimaalne vesinikpragunemise kalduvus | Happe- ja katoodkaitse töötingimuste eelistatud plaan |
Järeldus
316 kuumutustoru vesinikust põhjustatud pragunemine tuleneb vesinikuaatomite läbitungimisest, molekulaarsest sisemisest vesinikurõhust ja pingest tingitud{1}}pragude laienemisest. Põhilised ennetusstrateegiad on vesiniku tootmise allikate väljalülitamine, vesiniku sissevõtu vähendamine pinnatöötluse ajal, vesiniku jääk eemaldamine dehüdrogeenimise kuumtöötlemise teel ja tooraine puhtuse parandamine, et vähendada vesiniku sidumise defekte. Eeltöötluse-suletud ahelaga juhtimine, korrosioonivastane-kaitse ja tooraine sissetulev kontroll võib põhimõtteliselt ära hoida vesiniku-indutseeritud pragunemisest põhjustatud hapraid purunemisi.
