鋼材的脆化

18137630758 · 發(fā)表于 2023-5-13 10:38:42

在一定條件下材料的塑性和韌性降低，在使用時(shí)可能發(fā)生脆性破壞，對(duì)工件的安全是不利的，對(duì)技術(shù)員來說，需要了解相關(guān)知識(shí)，從而再設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中避免脆性破壞的發(fā)生。下面介紹幾種常見的材料脆化現(xiàn)象：
1.冷脆型：隨著溫度下降，大多數(shù)鋼材的強(qiáng)度增加，韌性下降；再低溫條件下工作的設(shè)備必須使用專門的鋼材和焊接材料，低溫沖擊試驗(yàn)合格，焊縫不許出現(xiàn)咬邊；設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中避免應(yīng)力集中產(chǎn)生。
2.熱脆性：鋼材長時(shí)間在400-500℃后冷卻至室溫，沖擊韌性會(huì)明顯下降。（注意：高溫下不呈現(xiàn)脆化），熱脆性可以通過沖擊試驗(yàn)驗(yàn)證，一般比正常沖擊韌度下降50%左右，嚴(yán)重的可以下降90%。對(duì)于工作溫度400-500℃的元件，應(yīng)注意熱脆問題。
3.氫脆：鋼材中的氫會(huì)降低材料的力學(xué)性能。鋼材中的氫含量增加，材料端面收縮率下降。氫主要來源于：冶煉中的氫再冷卻時(shí)沒有即使逃逸而存留在鋼材中；焊接中水、油等雜質(zhì)在電弧高溫下分解出氫溶于鋼材；設(shè)備工作是，介質(zhì)中的氫進(jìn)入鋼材。此外酸洗不當(dāng)也可能導(dǎo)致氫脆。
氫脆是一種微觀裂紋在高應(yīng)力下發(fā)展的過程，脆性甚至可降低到屈服極限的20%左右，是一種延遲裂紋，斷裂延遲可以發(fā)生在幾分鐘后，也可以發(fā)生在幾天后。一般發(fā)生的溫度在-100~150℃（低溫不利于氫的移動(dòng)和聚集，不易發(fā)生氫脆；高溫可以使氫從鋼中逃逸，避免發(fā)生氫脆）常見的白點(diǎn)、氫鼓泡都是有氫元素導(dǎo)致的。在材料購買時(shí)，要注意檢測缺陷，（注：無損檢測不能檢測氫脆）氫腐蝕可以通過硬度試驗(yàn)和金相方法檢測和判定；焊接時(shí)要注意焊前清潔和焊后保溫，利用高溫時(shí)氫逃逸，來降低焊縫中氫含量。（吐槽一下：很多焊接外協(xié)都不做清潔，保溫也是要求后才做，我之前委托別人焊一個(gè)42CrMo的材料，給對(duì)方說了焊前加熱焊后保溫，結(jié)果對(duì)方?jīng)]按要求，導(dǎo)致補(bǔ)焊了3次）
4.苛性脆化：介質(zhì)中含有很高的NaOH（苛性鈉）使鋼材鋼材腐蝕加劇導(dǎo)致的脆化，一般發(fā)生在受壓零件的鉚接、脹接處。發(fā)生苛性脆化的部位，在大裂紋周圍會(huì)會(huì)有很多看不到的小裂紋（往往用金相方法檢測），裂紋附近的鋼材仍具有較好的脆性和塑性。
5.應(yīng)力腐蝕脆性斷裂：由拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)聯(lián)合作用，在低應(yīng)力條件下發(fā)生的脆性裂紋。常見的有氯離子引起的奧氏體不銹鋼發(fā)生應(yīng)力腐蝕。應(yīng)力腐蝕裂紋大尺寸的肉眼可見，較小的可以用無損檢測，更細(xì)小的需要金相檢測。

18137630758 · 發(fā)表于 2023-5-14 08:19:53

沒人留言呀=。=

yuansushen · 發(fā)表于 2023-5-19 16:14:50

受教了，那么這些都在什么情況下運(yùn)用呢，深海油氣設(shè)備是需要沖擊試驗(yàn)驗(yàn)證零件屬性的，并提交相應(yīng)的試驗(yàn)報(bào)告，焊接控制流程，檢驗(yàn)方式又有那些呢？現(xiàn)在有那些檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)或者是試驗(yàn)方法，以及執(zhí)行的規(guī)范呢。主要存在于那些行業(yè)里面呢？

白白楊bby · 發(fā)表于 2023-5-23 15:11:25

真的不錯(cuò)，受教了

18137630758 · 發(fā)表于 2023-5-29 16:56:11

yuansushen 發(fā)表于 2023-5-19 16:14) |" L- R7 j+ F' U4 R" H
受教了，那么這些都在什么情況下運(yùn)用呢，深海油氣設(shè)備是需要沖擊試驗(yàn)驗(yàn)證零件屬性的，并提交相應(yīng)的試驗(yàn)報(bào)告 ...

行業(yè)選材要考慮的東西比較多，我單位之前做過一些深海測井的設(shè)備用的17-4PH的材料，還用過蒙乃爾系列的鋼材。

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