H2S具有很強的腐蝕性,同時H2S本身也是一種很強的滲氫介質,H2S腐蝕破裂是由氫引起的。干燥的H2S對金屬材料五無腐蝕破壞作用,H2S只有溶解在水中才具有腐蝕性。H2S一旦溶于水,便立即電離,使水具有酸性。在硫化氫腐蝕介質環境中,反應產生的氫,一部分通過相互結合形成氫分子排出;另一部分滲入鋼的內部并溶入晶格中,溶于晶格中的氫有很強的游離性,在一定條件下降導致材料的氫脆和氫損傷。
總體概況
H2S具有很強的腐蝕性,同時H2S本身也是一種很強的滲氫介質,H2S腐蝕破裂是由氫引起的。干燥的H2S對金屬材料五無腐蝕破壞作用,H2S只有溶解在水中才具有腐蝕性。H2S一旦溶于水,便立即電離,使水具有酸性。在硫化氫腐蝕介質環境中,反應產生的氫,一部分通過相互結合形成氫分子排出;另一部分滲入鋼的內部并溶入晶格中,溶于晶格中的氫有很強的游離性,在一定條件下降導致材料的氫脆和氫損傷。
濕H2S環境中的開裂類型有氫鼓泡、氫致開裂、硫化物應力腐蝕開裂和應力導向氫致開裂。
氫鼓泡
腐蝕過程中析出的氫原子向鋼中擴散,在鋼材的非金屬夾雜物、分層和其他不連續處易聚集形成分子氫,由于氫分子較大難以從鋼的組織內部逸出,從而形成巨大內壓導致其周圍組織屈服,形成表面層下的平面孔穴結構稱為氫鼓泡,其分布平行于鋼板表面。它的發生無需外加應力,與材料中的夾雜物等缺陷密切相關。
氫致開裂
在氫氣壓力的作用下,不同層面上的相鄰氫鼓泡裂紋相互連接,形成階梯狀特征的內部裂紋稱為氫致開裂,裂紋有時也可擴展到金屬表面。HIC的發生也無需外加應力,一般與鋼中高密度的大平面夾雜物或合金元素在鋼中偏析產生的不規則微觀組織有關。
硫化物應力腐蝕開裂
在氫氣壓力的作用下,不同層面上的相鄰氫鼓泡裂紋相互連接,形成階梯狀特征的內部裂紋稱為氫致開裂,裂紋有時也可擴展到金屬表面。HIC的發生也無需外加應力,一般與鋼中高密度的大平面夾雜物或合金元素在鋼中偏析產生的不規則微觀組織有關。SSCC是由H2S腐蝕陰極反應所析出的氫原子,在H2S的催化下進入鋼中后,在拉伸應力作用下,通過擴散,在冶金缺陷提供的三向拉伸應力區富集,而導致的開裂,開裂垂直于拉伸應力方向。
應力導向氫致開裂
在應力引導下,夾雜物或缺陷處因氫聚集而形成的小裂紋疊加,沿著垂直于應力的方向(即鋼板的壁厚方向)發展導致的開裂稱為應力導向氫致開裂。其典型特征是裂紋沿“之”字形擴展。

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