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西安鋼鐵回收公司總結了影響鋼鐵氫脆斷裂的因素

發布日期:2022-10-19 11:55:08 作者: 點擊:

西安鋼鐵回收公司總結了影響鋼鐵氫脆斷裂的因素

氫脆通常表現為鋼材的塑性顯著下降,脆性急劇增加,并在靜載荷下(往往低于材料的σb)經過一段時間后發生破裂破壞的趨勢。眾所周知,氫在鋼中有一定的溶解度。

西安鋼鐵回收公司了解到煉鋼過程中,鋼液凝固后,微量的氫還會留在鋼中。通常生產的鋼,其含氫量在一個很小的范圍內。氫在鋼中的溶解度隨溫度下降而迅速降低,過飽和的氫將要析出。

氫是在鋼鐵中擴散速度最快的元素,其原子半徑最小,在低溫區仍有很強的擴散能力。如果冷卻時有足夠的時間使鋼中的氫逸出表面或鋼中的氫含量較低時,則氫脆就不易發生。如果冷卻速度快,鋼件斷面尺寸比較大或鋼中氫含量較高時,位于鋼件中心部分的氫來不及逸出,過剩的氫將進入鋼的一些缺陷中去,如枝晶間隙、氣孔內。若缺陷附近由于氫的聚集會產生強大的內壓而導致微裂紋的萌生與擴展。這是由于缺陷吸附了氫原子之后,使表面能大大降低,從而導致鋼材破壞所需的臨界應力也急劇降低。

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一般來說,鋼的氫脆發生在-50℃~100℃之間。溫度過低時,氫的擴散速度太慢,聚集少不會析出;高溫時氫將被“烤”出鋼外,氫脆破壞也不大會發生。隨著科學的發展,人們又發現氫脆機理的新觀點:氫促進了裂紋尖端區塑性變形,而塑性變形,又促進了氫在該區域內濃集,從而降低了該區的斷裂應力值,這就促進了微裂的產生,裂紋的擴展也伴隨著塑性流變。

西安鋼鐵回收公司總結,影響鋼氫脆斷裂的因素主要有如下三方面:

1.熱處理

業已查明,鋼的氫脆與其顯微組織和熱處理有密切的關系,實驗和事實標明,該組織在熱力學上穩定性愈差,則氫脆的敏感性愈大。例如珠光體、鐵素體組織的氫脆傾向遠低于馬氏體,而且網狀分布的高碳馬氏體最敏感。

2.環境因素

如鋼在含氫量較高的環境中,如水、酸、氫氣中時,氫通過吸附在鋼鐵表而擴散,造成鋼變脆。同時氫分壓對氫裂紋擴展速度有明顯的影響,提高氫氣壓力會增加氫脆敏感性。

3.強度因素

一般來說,鋼的強度越高,氫脆敏感性越大。國外一些發達國家明文規定“高強度鋼不準酸洗”就是為了防止氫脆。而化學成分是通過強度來影響鋼的氫脆斷裂,這是因為氫和S、P等原子偏析于晶界會引起晶界結合力減弱,從而促使沿晶界首先斷裂。

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