SSC硫化物应力腐蚀试验 检测目的 金属在含硫化氢的酸性水 溶液中的抗破坏性能 检测范围 石油管道,法兰,阀门, 自动仪表,锅炉,液化 气罐等压力容器,金属 等制品
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目前,关于SSCC的机理研究主要有氢脆理论,认为腐蚀的阴极反应产生氢,氢原子进入金属内部,并扩散到裂缝,使这一区域变脆,在拉伸应力作用下发生脆断。氢在应力腐蚀中起着主要作用,但是关于氢如何引起脆断的看法各有不同:有些学者认为氢降低了裂纹前缘原子键结合能;有些学者认为吸附氢的作用使表面能下降;还有些学者则认为氢气造成高的内压,促进位错活动等等。 近年来,随着应力作用下的腐蚀断裂研究不断深入,把阳极溶解和氢扩散致脆的过程结合起来,可以较好地分析一些腐蚀断裂现象。一般认为,氢在应力腐蚀中的作用应根据具体情况而定:在有些腐蚀体系中以氢脆为主,另外一些腐蚀体系中则以阳极溶解为主。高强钢中硫化物引起的金属破裂被认为是氢脆所致,氢是应力腐蚀断裂的重要因素,但在低强度钢中,氢不是应力腐蚀断裂的主要因素。 关于H2S促进渗氢过程的机理目前有不少假说,但真正的试验依据还不多。有些学者认为H2S的存在使Fe-H键能降低,氢原子很容易从金属表面转移到深处;有些学者认为,由于S-H键的强度比Fe-H键弱,在H2S溶液中,H2S中的氢比吸附到金属表面的原子氢更容易离解而进入金属内部;有些学者认为吸附在金属表面上的H2S分子破裂形成了新的氢原子,即H2S+2e→2H吸附+S2,导致金属表面的氢浓度升高;有些学者认为H2S起催化剂的作用;还有些学者认为,溶解而未电离的H2S分子促进了氢脆,它吸附在钢材的表面,对质子放电起桥式配位体作用,从而加速放电反应,并使氢进入钢中。上述研究都提供了H2S加速渗氢过程的依据,说明了H2S引起的应力腐蚀破裂本身受扩散过程控制,其中点阵扩散是这类脆断的主要控制因素。高强钢在酸性H2S环境中容易产生破裂,就是因为H2S促进了因腐蚀产生的氢原子扩散到裂纹前缘的金属内部,使氢脆更快发生。从微观角度分析,腐蚀所引起的内部氢脆,要经历氢原子的化学吸附→溶解(吸附)→点阵扩散→形成氢化物→裂纹或气泡4个阶段。