钢材的脆化

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在一定条件下材料的塑性和韧性降低，在使用时可能发生脆性破坏，对工件的安全是不利的，对技术员来说，需要了解相关知识，从而再设计和生产中避免脆性破坏的发生。下面介绍几种常见的材料脆化现象：
1.冷脆型：随着温度下降，大多数钢材的强度增加，韧性下降；再低温条件下工作的设备必须使用专门的钢材和焊接材料，低温冲击试验合格，焊缝不许出现咬边；设计和生产中避免应力集中产生。
2.热脆性：钢材长时间在400-500℃后冷却至室温，冲击韧性会明显下降。（注意：高温下不呈现脆化），热脆性可以通过冲击试验验证，一般比正常冲击韧度下降50%左右，严重的可以下降90%。对于工作温度400-500℃的元件，应注意热脆问题。
3.氢脆：钢材中的氢会降低材料的力学性能。钢材中的氢含量增加，材料端面收缩率下降。氢主要来源于：冶炼中的氢再冷却时没有即使逃逸而存留在钢材中；焊接中水、油等杂质在电弧高温下分解出氢溶于钢材；设备工作是，介质中的氢进入钢材。此外酸洗不当也可能导致氢脆。
+ x/ R# I' i' X: C氢脆是一种微观裂纹在高应力下发展的过程，脆性甚至可降低到屈服极限的20%左右，是一种延迟裂纹，断裂延迟可以发生在几分钟后，也可以发生在几天后。一般发生的温度在-100~150℃（低温不利于氢的移动和聚集，不易发生氢脆；高温可以使氢从钢中逃逸，避免发生氢脆）常见的白点、氢鼓泡都是有氢元素导致的。在材料购买时，要注意检测缺陷，（注：无损检测不能检测氢脆）氢腐蚀可以通过硬度试验和金相方法检测和判定；焊接时要注意焊前清洁和焊后保温，利用高温时氢逃逸，来降低焊缝中氢含量。（吐槽一下：很多焊接外协都不做清洁，保温也是要求后才做，我之前委托别人焊一个42CrMo的材料，给对方说了焊前加热焊后保温，结果对方没按要求，导致补焊了3次）
4.苛性脆化：介质中含有很高的NaOH（苛性钠）使钢材钢材腐蚀加剧导致的脆化，一般发生在受压零件的铆接、胀接处。发生苛性脆化的部位，在大裂纹周围会会有很多看不到的小裂纹（往往用金相方法检测），裂纹附近的钢材仍具有较好的脆性和塑性。
6 p: T1 M: [* `( E2 E5.应力腐蚀脆性断裂：由拉应力和腐蚀介质联合作用，在低应力条件下发生的脆性裂纹。常见的有氯离子引起的奥氏体不锈钢发生应力腐蚀。应力腐蚀裂纹大尺寸的肉眼可见，较小的可以用无损检测，更细小的需要金相检测。

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没人留言呀=。=

yuansushen

受教了，那么这些都在什么情况下运用呢，深海油气设备是需要冲击试验验证零件属性的，并提交相应的试验报告，焊接控制流程，检验方式又有那些呢？现在有那些检验机构或者是试验方法，以及执行的规范呢。主要存在于那些行业里面呢？

白白杨bby

真的不错，受教了

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yuansushen 发表于 2023-5-19 16:14
受教了，那么这些都在什么情况下运用呢，深海油气设备是需要冲击试验验证零件属性的，并提交相应的试验报告 ...

行业选材要考虑的东西比较多，我单位之前做过一些深海测井的设备用的17-4PH的材料，还用过蒙乃尔系列的钢材。