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下載蘋果版: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下載蘋果版: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℃時效易氫脆破斷,而在510℃以上溫度時效則不易破斷,為了改善沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)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(ying)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(qing)(qing)致開裂和應力腐蝕(shi)破裂的(de)(de)主要內(nei)在因素(su),高(gao)強(qiang)度(du)(du)鋼通過生(sheng)成馬(ma)氏體及各種沉淀(dian)析(xi)出的(de)(de)金屬間化合物來提高(gao)鋼的(de)(de)強(qiang)度(du)(du),因此氫(qing)(qing)致開裂和SCC敏感(gan)性大大提高(gao)。對抗拉(la)強(qiang)度(du)(du)低于1000Mpa的(de)(de)中(zhong)低強(qiang)度(du)(du)鋼,氫(qing)(qing)脆敏感(gan)性與強(qiang)度(du)(du)無關,但對于抗拉(la)強(qiang)度(du)(du)大于1000Mpa的(de)(de)高(gao)強(qiang)度(du)(du)鋼,氫(qing)(qing)脆敏感(gan)性隨(sui)抗拉(la)強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)升高(gao)而急劇升高(gao)。因此提高(gao)17-4PH鋼抗SCC及氫(qing)(qing)致開裂性能(neng)的(de)(de)有效途徑之一是制定合理(li)的(de)(de)熱處理(li)工藝參(can)數,改變(bian)其強(qiang)度(du)(du)級別(bie)及微觀組織結(jie)構。
17-4PH不(bu)銹(xiu)鋼HIC+SSC雙抗性能評估:
1. 17-4PH不(bu)銹鋼在酸(suan)性濕(shi)硫化氫(qing)環境(jing)中有較高的(de)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)破(po)裂(lie)(lie)敏(min)感性,不(bu)適(shi)合用作抗硫化氫(qing)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)材料(liao)。應(ying)力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)口具有明顯(xian)的(de)脆性斷(duan)裂(lie)(lie)特征,應(ying)力腐(fu)蝕(shi)破(po)裂(lie)(lie)開(kai)裂(lie)(lie)是由氫(qing)致開(kai)裂(lie)(lie)引起,裂(lie)(lie)紋擴展多為穿晶型(xing)。
2. 17-4PH不銹鋼表(biao)現出一定的(de)氫(qing)脆(cui)敏感(gan)性,因此(ci)在(zai)用于濕硫(liu)化氫(qing)環境中(zhong)應特別謹(jin)慎。當(dang)確保使用過程(cheng)中(zhong)不存在(zai)應力腐蝕作用而只有氫(qing)致開(kai)裂可能時可以(yi)使用,否則(ze)不推(tui)薦(jian)使用該材料(liao)。
3. 采用適(shi)當(dang)的(de)(de)熱處(chu)理(li)工(gong)藝(yi),降低材料的(de)(de)強度(du)和硬(ying)度(du),可降低17-4PH不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)氫致開裂及(ji)應力腐(fu)蝕破(po)裂敏感性。