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在線亞洲日產一區二區:不銹鋼,其性能特點是強度高、硬度高,耐蝕性能優于普通在線亞洲日產一區二區: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,為了改善沉淀硬(ying)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(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(bu)銹鋼(gang)氫(qing)致開裂(lie)和應力腐蝕破裂(lie)的(de)主(zhu)要內在因素,高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)鋼(gang)通過生成(cheng)馬(ma)氏體及(ji)各種沉淀析出的(de)金(jin)屬(shu)間化合物來提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du),因此(ci)氫(qing)致開裂(lie)和SCC敏感(gan)性(xing)(xing)大(da)大(da)提(ti)高(gao)(gao)。對(dui)抗拉強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)低(di)于1000Mpa的(de)中低(di)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)鋼(gang),氫(qing)脆(cui)敏感(gan)性(xing)(xing)與強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)無關(guan),但對(dui)于抗拉強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)大(da)于1000Mpa的(de)高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)鋼(gang),氫(qing)脆(cui)敏感(gan)性(xing)(xing)隨抗拉強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)的(de)升(sheng)高(gao)(gao)而急劇升(sheng)高(gao)(gao)。因此(ci)提(ti)高(gao)(gao)17-4PH鋼(gang)抗SCC及(ji)氫(qing)致開裂(lie)性(xing)(xing)能的(de)有效(xiao)途(tu)徑之一是(shi)制(zhi)定(ding)合理的(de)熱處(chu)理工藝(yi)參數(shu),改變其強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)級別(bie)及(ji)微觀組織結構。
17-4PH不銹(xiu)鋼HIC+SSC雙抗性能評估:
1. 17-4PH不(bu)銹鋼在酸性濕硫(liu)化氫環境中有較高的(de)應力腐蝕(shi)破裂(lie)(lie)敏(min)感(gan)性,不(bu)適合用作抗硫(liu)化氫應力腐蝕(shi)材料(liao)。應力腐蝕(shi)斷(duan)口具有明顯的(de)脆(cui)性斷(duan)裂(lie)(lie)特征,應力腐蝕(shi)破裂(lie)(lie)開(kai)裂(lie)(lie)是(shi)由(you)氫致開(kai)裂(lie)(lie)引起,裂(lie)(lie)紋擴展(zhan)多為穿晶(jing)型。
2. 17-4PH不(bu)銹鋼表現(xian)出一定的氫(qing)脆敏(min)感性,因此在用于濕硫化氫(qing)環境中(zhong)應特別謹慎。當(dang)確保使(shi)用過程中(zhong)不(bu)存在應力腐(fu)蝕作用而(er)只有氫(qing)致開(kai)裂可(ke)能時可(ke)以使(shi)用,否則不(bu)推薦使(shi)用該材料。
3. 采用(yong)適(shi)當的熱(re)處理工(gong)藝,降低材料的強度和硬度,可降低17-4PH不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的氫致開裂(lie)及應力腐(fu)蝕破(po)裂(lie)敏感性(xing)。