氢脆
请教工件失效检测结果为氢脆,不知道是什么意思,谁能帮我解释一下! 材料中残余的氢集中后,氢气压力越来越大,导致材料断裂,断口上有白点 这说明去氢退火做得不彻底。 谢谢2,3楼的回复,那在调质前能不能通过正火或回火去氢? 一般都是做完表面处理后马上除氢(回火180度左右*2小时以上)。表面处理后超过4小时再除氢已经没什么意义了。 回复5楼。我的是外经600厚200的大件整体调质HB320--360,840度3小时油淬400度回6小时出炉水冷,不是表面处理的! 关于氢脆:1.关于氢脆的概念及其危害
(1)氢脆:由于吸收和固溶氢原子而导致的脆性。
(2)酸脆:由于酸洗以致氢原子扩散到钢内而导致的氢脆。
(3)氢脆:工件因吸氢或原材料含氢过高而导致的韧度和延时断裂强度降低的现象。
(4)白点:钢经热加工后,在一定温度范围内冷却较快时,由于过饱和的原子氢脱溶进入钢内微隙中合成分子氢,形成巨大压应力,并和钢相变时所产生的局部内应力相结合时,超过钢在这一温度的破断强度而产生的钢材内部的细小裂缝。这种细小裂缝在纵向断口上呈银亮色晶状斑点,所以叫做白点,在横向热酸浸宏观试样上呈细小裂缝,所以也叫发裂(或发纹)。
一般认为:氢含量低于2~3cm3/100g便不会产生白点,此极限含量与钢的成分、锻件尺寸、偏析程度有关。
(5)氢损伤 :氢对金属的作用往往表现在使金属产生脆性,因而有时把金属的氢损伤统称为氢脆。氢与金属的相互作用可分为物理作用和化学作用两类;氢溶解于金属中形成固溶体,氢原子在金属的缺陷中形成氢分子,这是其物理作用;氢与金属生成氢化物,氢与金属中的第二相作用生成气体产物,这些是化学作用。氢与钢的化学作用主要是与钢中碳化物等第二相反应生成甲烷等气体。氢分子和甲烷分子的体积比氢原子大得多,形成后被封闭在钢材的微隙中,逐渐形成高压,高压作用使微隙壁萌生裂源至发展成裂纹,最终导致钢材的力学性能下降而至构件丧失承载能力。习惯上把氢对钢的物理作用所引起的损伤叫钢的氢脆,而把氢与钢的化学作用引起的损伤叫腐蚀。后者比前者破坏性更大。
(6)应力腐蚀开裂:如果钢在冶炼过程中伴有过量氢进入,会使钢件在腐蚀环境服役时由于氢脆而引起应力腐蚀开裂。
2、关于“氢脆”的形成原因
(1)冶炼时进入
(2)钢及低合金钢,经锻造(或重新加热奥氏体化)后在冷却
过程中的过冷奥氏体最不稳定区冷却太快,从而使氢原子不能逸出;
(3)钢件在表面处理的酸洗过程伴有氢原子渗入。
3.关于氢脆的预防
(1)锻件去氢退火;
(2)锻后等温正火(在过冷奥氏体最不稳定区等温停留);
(3)去氢回火(回火温度不能高于淬火后的回火温度)。 1.氢脆一经产生,就消除不了。
氢脆是溶于钢中的氢,聚合为氢分子,造成应力集中,超过钢的强度极限,在钢内部形成细小的裂纹,又称白点。氢脆只可防,不可治。
2 内氢脆
在材料的冶炼过程和零件的制造与装配过程(如电镀、焊接)中进入钢材内部的微量氢(10—6量级)在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂。在尚未出现开裂的情况下可以通过脱氢处理(例如加热到200℃以上数小时,可使内氢减少)恢复钢材的性能。因此内氢脆是可逆的。
3.热处理不适用的情况
热处理的方法是将工件加热至某一温度,保温一段时间,缓冷,使氢随溶解度逐渐变小,逐渐析出。但加热会破坏镀层,因此热处理的方法对于经过电镀的工件并不适用。
4.如何防治。
你的情况主要是酸洗控制不好。
首先,尽量缩短酸洗时间;其次加缓蚀剂,减少产氢量。
压力容器的氢脆(或称氢损伤)是指它的器壁受到氢的侵蚀,造成材料塑性和强度降低,并因此而导致的开裂或延迟性的脆性破坏。高温高压的氢对钢的损伤主要是因为氢以原子状态渗入金属内,并在金属内部再结合成分子,产生很高的压力,严重时会导致表面鼓包或皱折;氢与钢中的碳结合,使钢脱碳,或使钢中的硫化物与氧化物还原。造成压力容器氢脆破坏的氢,可以是设备中原来就存在的,例如,炼钢、焊接过程中的湿气在高温下被还原而生成氢,并溶解在液体金属中。或设备在电镀或酸洗时,钢表面被吸附的氢原子过饱和,使氢渗入钢中;也可以是使用后由介质中吸收进入的,例如在石油、化工容器中,就有许多介质中含氢或含混有硫化氢的杂质。钢发生氢脆的特征主要表现在微观组织上。它的腐蚀面常可见到钢的脱碳铁素体,氢脆层有沿着晶界扩展的腐蚀裂纹。腐蚀特别严重的容器,宏观上可以发现氢脆所产生的鼓包。介质中含氢(或硫化氢)的容器是否会发生氢脆,主要决定于操作温度、氢的分压、作用时间和钢的化学成分。温度越高、氢分压越高,碳钢的氢脆层就越深,发生氢脆破裂的时间也越短,其中温度尤其是重要因素。钢的含碳量越高,在相同的温度和压力条件下,氢脆的倾向越严重。钢中添有铬、钛、钒等元素,可以阻止氢脆的产生。
出现氢脆的工件通过除氢处理(如加热等)也能消除氢脆,采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆。如电镀件的去氢都在200~240度的温度下,加热2~4小时可将绝大部分氢去除。
氢在常温常压下不会对钢产生明显的腐蚀,但当温度超过300℃和压力高于30MPa时,会产生氢脆这种腐蚀缺陷,尤其是在高温条件下。如合成氨生产过程中的脱硫塔、变换塔、氨合成塔;炼油过程中的一些加氢反应装置;石油化工生产过程中的甲醇合成塔等。 氢脆的零件致命缺点是易断裂,没有延伸 调质前要去氢处理,根据氢含量的多少确定去氢时间 材料中残留的氢原子,生成氢气,氢气压力越来越大,导致材料断裂(有白点)。 谢谢八楼的仁兄提供的宝贵资料啊 增长理论论知识了
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