雙(shuang)相不銹鋼的氫滲透行為除了受組織(zhi)結構(gou)的影響,還會因(yin)鋼所處環(huan)境因(yin)素(su)(su)的不同而發生變(bian)化。事實上環(huan)境因(yin)素(su)(su)對香蕉視頻app連接:雙相不銹鋼氫滲(shen)透行為(wei)(wei)的作用也是通(tong)過改變H滲(shen)入材料的難易程度來影響氫滲(shen)透行為(wei)(wei)的。香蕉視頻app連接:2507雙相不銹鋼以(yi)其優(you)異的(de)(de)力學(xue)性(xing)能(neng)和(he)耐腐(fu)蝕性(xing)能(neng)在石油(you)和(he)天然氣(qi)井(jing)中得到(dao)廣泛的(de)(de)應用(yong),但(dan)是近年(nian)來石油(you)和(he)天然氣(qi)儲存量逐(zhu)漸降低,而(er)需(xu)求量不(bu)斷升(sheng)高,這就導致人們向更深處開發石油(you)和(he)天然氣(qi)井(jing)。由于石油(you)和(he)天然氣(qi)井(jing)中含有大(da)量的(de)(de)硫,很容易使鋼(gang)結(jie)構設備造成嚴重破壞及(ji)發生斷裂(lie)等(deng)現象,因而(er)雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)使用(yong)環(huan)境變得更加苛刻,實(shi)際(ji)運用(yong)中對(dui)雙相(xiang)(xiang)鋼(gang)的(de)(de)性(xing)能(neng)要(yao)求也逐(zhu)漸增高。因此,本(ben)節氫滲透(tou)實(shi)驗中研究了固溶(rong)態(tai)為1050℃的(de)(de)2507雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)在0.4MHCI溶(rong)液以(yi)及(ji)含有0.5M硫離(li)子的(de)(de)0.4MHCl溶(rong)液中的(de)(de)氫滲透(tou)行(xing)為,將兩者進(jin)(jin)行(xing)比較,進(jin)(jin)而(er)分析硫離(li)子對(dui)2507雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)氫滲透(tou)行(xing)為的(de)(de)影響(xiang)。


  固溶態為1050℃的2507雙相不銹鋼在0.4MHCI溶液以及含有0.5mol/LS2-的0.4MHCl溶液中的氫滲透曲線如圖6.12所示。從圖6.12能夠獲得2507雙相不銹鋼在這兩種溶液中的陽極電流都隨時間的延長而升高,即表明材料中的氫含量隨著時間的延長而升高,并且硫離子的存在使氫原子從鋼的陰極面進入陽極面變得容易,即硫離子降低了DSS2507的抗氫脆能力。鋼在不同濃度硫離子溶液中的t和D值(根據式(6.1)計算所得)如表6.2所列。從表6.2能夠很清晰地看,到S2-使試樣陰極側產生的氫原子中第一個氫原子開始從氫滲透薄膜試樣的陰極側滲透到陽極側的時間變短,在氫滲透曲線上表現為陽極電流開始上升的時間變短,硫離子濃度為0M時t為29548s、硫離子濃度升高為0.5M時t,減小為15078s,減小了14470s;從氫擴散系數(D)的角度看,其值的大小能夠反映鋼溶解氫含量的大小,即氫平衡固溶量的大小,當氫擴散系數(D)值較小時表明鋼的氫平衡固容量較大能夠溶解更多的氫,DSS2507的耐氫脆性能也更優;而當氫擴散系數(D)值較大時,則表明鋼的氫平衡固容量較小,能夠溶解氫的含量減少,鋼的耐氫脆性能相對減弱。從表6.2能夠獲得硫離子濃度為0.5M時D值是1.08×10-10c㎡/s,明顯大于S2-濃度為0M時的D值5.53×10-11(c㎡/s),且高出一個數量級。這表明硫離子的存在增強了DSS2507的氫脆敏感性。


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  氫(qing)脆的(de)(de)(de)(de)(de)發生主(zhu)要是因為處(chu)在(zai)晶格間隙(xi)位置且半(ban)徑(jing)較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)H,在(zai)其周邊(bian)應力的(de)(de)(de)(de)(de)影響下向材料(liao)存在(zai)缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域或(huo)者(zhe)向材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)裂紋尖(jian)端處(chu)富集(ji)、降低了原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)間的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)合力、促進了裂紋尖(jian)端的(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)發生脆化(hua)現象。也可(ke)以說(shuo)氫(qing)脆的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生是一個陰(yin)極析氫(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)過程,如圖6.13所示(shi)。在(zai)材料(liao)陰(yin)極面(mian)形成的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)或(huo)者(zhe)氫(qing)分子(zi)(zi)(zi)在(zai)滲透吸附或(huo)者(zhe)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)運動的(de)(de)(de)(de)(de)影響下與材料(liao)發生作用,最終導致(zhi)金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)性能發生變化(hua)產(chan)生脆化(hua),氫(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)吸附量越多對(dui)材料(liao)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)影響越高。


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  其中,在陽極反應中形成的硫化物還會以FeS2、Fe3S4、FeS1-χ等形式出現。反應過程中的硫離子降低了DSS2507雙相不銹鋼原子之間的結合力,促進DSS2507雙相不銹鋼發生陽極溶解,同時陽極溶解過程中產生的電子移動到鋼表面促進了氫的生成。此外,電化學反應中生成的硫化物吸附在鋼表面,導致陰極反應過程中生成的氫原子不容易重新組合成分子氫散出去,導致氫向DSS2507雙相不銹鋼中滲入并在DSS2507雙相不銹鋼的缺陷處以及裂紋尖端處富集,導致鋼材產生脆化現象。意大利學者F.Zucchi通過研究酸性人造海水環境中硫離子對雙相不銹鋼氫脆敏感性的影響,也指出硫離子可以減小原子氫合成氫氣的速度,增加氫在鋼表面的吸附量,并且氫能夠被鋼吸收,其實驗結果表明硫離子的體積分數為1.0×10-6時雙相不銹鋼的氫脆敏感性得到增強。


  綜上所述,2507雙(shuang)相不銹鋼在硫(liu)離子的作(zuo)用(yong)下氫脆(cui)敏感性升高、耐(nai)氫脆(cui)性能(neng)降低。


浙江至德鋼業有限(xian)公司對(dui)微觀組織(zhi)、硫離子(zi)以及鉬酸根離子(zi)這(zhe)三(san)個因素(su)(su)進行(xing)單(dan)因素(su)(su)實驗,通過電化學氫(qing)滲(shen)(shen)透實驗測試方法探究和(he)(he)分析(xi)了2205和(he)(he)2507雙相不(bu)銹鋼在(zai)這(zhe)三(san)種因素(su)(su)影響(xiang)下(xia)的氫(qing)滲(shen)(shen)透行(xing)為,所(suo)得(de)主要(yao)結論(lun)如下(xia):


  1. 雙相不銹(xiu)鋼氫擴散系(xi)數隨固溶(rong)處理溫(wen)(wen)度的(de)上升(sheng)表現為逐漸變(bian)大(da)的(de)趨勢(shi),氫脆敏感(gan)性提高,耐氫脆性能降低。主要是由(you)于固溶(rong)熱處理溫(wen)(wen)度的(de)增(zeng)高導致奧氏(shi)體(γ)相含量(liang)降低,導致氫在DSS2507 中的(de)溶(rong)解(jie)度降低、氫擴散系(xi)數變(bian)大(da)。


  2. 對雙相不銹鋼單一相氫滲透的研究表明,隨著固溶溫度的升高,2205雙相(xiang)不銹鋼的氫擴散系數增加,單一相奧氏體的氫擴散系數減小,奧氏體作為“氫陷阱”阻礙氫擴散。單一相鐵素體的氫擴散系數增加,導致材料氫脆敏感性增加。


 3. 硫(liu)離子(zi)降低了(le)原子(zi)氫(qing)(qing)合成氫(qing)(qing)氣(qi)的速度、增加了(le)鋼(gang)表(biao)面氫(qing)(qing)的吸附(fu)量(liang),導(dao)致2507雙相不銹鋼(gang)在硫(liu)離子(zi)的作用下氫(qing)(qing)脆(cui)敏感性(xing)升高、耐(nai)氫(qing)(qing)脆(cui)性(xing)能(neng)降低。


 4. MoO2-4通過與氫原子的競爭吸附作用,對氫在雙相不銹鋼中的擴散有著一定的抑制作用,進而能夠降低雙相不銹鋼的氫脆敏感性、能夠增強鋼的抗氫脆性能。