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在線觀看: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在線觀看: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(fu)蝕(shi)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(xiu)鋼(gang)(gang)氫(qing)致(zhi)開(kai)裂(lie)和(he)應力(li)腐蝕破裂(lie)的(de)主要內在(zai)因(yin)素,高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)鋼(gang)(gang)通過生成馬氏體及(ji)各種沉淀析出的(de)金(jin)屬(shu)間(jian)化(hua)合物(wu)來(lai)提(ti)高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du),因(yin)此(ci)氫(qing)致(zhi)開(kai)裂(lie)和(he)SCC敏感性大大提(ti)高(gao)(gao)(gao)。對抗(kang)拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)低(di)于(yu)1000Mpa的(de)中低(di)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)鋼(gang)(gang),氫(qing)脆(cui)敏感性與強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)無關(guan),但對于(yu)抗(kang)拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)大于(yu)1000Mpa的(de)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)鋼(gang)(gang),氫(qing)脆(cui)敏感性隨抗(kang)拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)升高(gao)(gao)(gao)而急劇(ju)升高(gao)(gao)(gao)。因(yin)此(ci)提(ti)高(gao)(gao)(gao)17-4PH鋼(gang)(gang)抗(kang)SCC及(ji)氫(qing)致(zhi)開(kai)裂(lie)性能的(de)有(you)效途徑之一是制定合理(li)的(de)熱處理(li)工藝參(can)數,改變其(qi)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)級別及(ji)微(wei)觀組織結構。
17-4PH不銹鋼HIC+SSC雙(shuang)抗(kang)性能(neng)評估:
1. 17-4PH不銹(xiu)鋼(gang)在酸性濕硫化氫環境中有(you)(you)較高(gao)的應力腐(fu)蝕破裂敏感性,不適合用作(zuo)抗硫化氫應力腐(fu)蝕材(cai)料。應力腐(fu)蝕斷(duan)口具有(you)(you)明顯的脆性斷(duan)裂特(te)征,應力腐(fu)蝕破裂開裂是(shi)由氫致開裂引起,裂紋擴展多為穿(chuan)晶型。
2. 17-4PH不銹鋼表現出一(yi)定的(de)氫脆敏感(gan)性,因(yin)此在用于濕硫化氫環境中應特別謹慎。當確保使用過(guo)程中不存(cun)在應力腐蝕作用而只有氫致開裂可能時可以使用,否則不推薦(jian)使用該(gai)材料。
3. 采用適當的(de)熱處(chu)理工(gong)藝,降(jiang)低材料的(de)強度和硬度,可降(jiang)低17-4PH不銹鋼的(de)氫致(zhi)開裂及應力腐蝕破裂敏(min)感性。