不銹鋼材料在濕硫化氫環境中的腐蝕開裂時有發生,17-4PH是一種典型的馬氏體沉淀硬化型香蕉視頻app連接:不銹鋼,其性能特點是強度高、硬度高,耐蝕性能優于普通香蕉視頻app連接:馬氏體不銹鋼,并可通過改變熱處理工藝調整強度級別。馬氏體相變和時效處理形成沉淀硬化相是其主要強化手段,由于其衰減性能好,抗腐蝕疲勞及疏水性強,被廣泛應用于海上平臺、渦輪機葉片、閥門、機械零部件等。
在酸性硫化氫水溶液中,17-4PH不銹鋼易發生氫脆,且對時效溫度十分敏感。17-4PH不銹鋼在317℃時效易氫脆(cui)破斷,而在510℃以上溫度時效則不易破斷,為了改善沉淀硬化不銹鋼(gang)抗氫脆性能,采用較高溫度進行時效或過時效處理,是行之有效的措施。用慢應變速率法研究了17-4PH不銹鋼在80℃、質量分數3.5%NaCl水溶液中應力腐蝕開裂(SCC)行為,探討了外加電位、預充氫和晶粒大小的影響,結果表明晶粒大小對17-4PH不銹鋼應力腐蝕破裂的影響不大,外加電位會影響其應力腐蝕破裂破壞機理。
影響氫致開裂及應力腐蝕的因素包括內因和外因,在外因(如腐蝕環境及介質)確定的情況下,氫致開裂及SCC性能取決于材料的結構和性能本身,主要包括成分、機械性能、熱處理方式、微觀組織結構等。17-4PH鋼屬于高強度馬氏體沉淀硬化低合金不銹鋼,其中馬氏體相在酸性硫化氫水溶液中極易發生氫脆,引起HIC和SCC,同時強度是影響高強度。
不銹鋼氫致(zhi)開(kai)裂(lie)和應力腐蝕(shi)破裂(lie)的(de)(de)主要內(nei)在因素,高(gao)(gao)強(qiang)度(du)(du)鋼通(tong)過生成馬氏(shi)體及各種(zhong)沉淀(dian)析出(chu)的(de)(de)金(jin)屬(shu)間化合(he)物來提高(gao)(gao)鋼的(de)(de)強(qiang)度(du)(du),因此氫致(zhi)開(kai)裂(lie)和SCC敏感性(xing)(xing)大大提高(gao)(gao)。對抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)(du)低(di)于1000Mpa的(de)(de)中低(di)強(qiang)度(du)(du)鋼,氫脆(cui)敏感性(xing)(xing)與強(qiang)度(du)(du)無關(guan),但對于抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)(du)大于1000Mpa的(de)(de)高(gao)(gao)強(qiang)度(du)(du)鋼,氫脆(cui)敏感性(xing)(xing)隨抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)升高(gao)(gao)而急劇升高(gao)(gao)。因此提高(gao)(gao)17-4PH鋼抗(kang)SCC及氫致(zhi)開(kai)裂(lie)性(xing)(xing)能的(de)(de)有效途(tu)徑之一(yi)是制定合(he)理的(de)(de)熱處理工藝參數,改變其強(qiang)度(du)(du)級別及微觀組(zu)織(zhi)結(jie)構。
17-4PH不銹鋼HIC+SSC雙抗性能評估:
1. 17-4PH不銹鋼在酸(suan)性(xing)濕硫化氫環境中有較(jiao)高的應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)裂(lie)(lie)敏感性(xing),不適合用作抗硫化氫應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)材料。應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)斷口具(ju)有明顯的脆性(xing)斷裂(lie)(lie)特征,應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)裂(lie)(lie)開裂(lie)(lie)是由氫致開裂(lie)(lie)引起,裂(lie)(lie)紋擴展多(duo)為穿晶型。
2. 17-4PH不銹鋼表(biao)現(xian)出一定(ding)的氫脆敏感性,因此在(zai)用于濕硫化氫環(huan)境中應(ying)特(te)別謹慎。當(dang)確保使用過程中不存在(zai)應(ying)力腐蝕作用而只有氫致開裂可(ke)能時可(ke)以使用,否則不推薦(jian)使用該材料。
3. 采用適當的(de)熱處理工藝,降低材料(liao)的(de)強度和硬(ying)度,可降低17-4PH不銹鋼的(de)氫(qing)致開裂(lie)及應力腐(fu)蝕破裂(lie)敏(min)感性。