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    20cr无缝管氢脆化的研究

    发布时间: 2016年12月8日上午10:02   

    以往有的研究是假设20cr无缝管坯料不变,使用异种金属制作垫圈,调查了在腐蚀电池作用下延迟断裂特性的变化。但是,关于改变20cr无缝管材质后,20cr无缝管与可实际使用的螺母、垫圈或钢板之间会产生腐蚀电池作用的研究报告完全没有。
    日本采用3种钢进行试验。试验用钢为SCM435(10.9级高强度20cr无缝管用普通钢种)、A钢(1300MPa级高强度20cr无缝管用钢)、B钢(低C马氏体时效钢)、C钢(Ni大量添加钢)。
    将切削加工后的试样放在3%盐水中进行延迟断裂特性(KⅠscc)的试验。在各试验钢种中能看到,当坯料的强度提高,KⅠscc下降时,20cr无缝管有发生断裂的趋势。没有发生断裂的强度等级因钢种的不同而不同,C钢的强度等级比SCM435或A钢高,即使强度达到1500MPa,也没有发生延迟断裂。虽然B钢的KⅠscc值非常高,但20cr无缝管发生了延迟断裂。
    为评价20cr无缝管与易氧化零部件的接触后向20cr无缝管渗入氢的量,对软钢与试验用钢接触时和不接触时的渗入氢量进行了比较。在没有接触的情况下,A、B、C钢都能看到在常温~350℃附近有扩散氢的析出。只有在B钢中能看到扩散氢的析出。在B钢中所看到的扩散氢,从试验钢个体来看当然不是渗入的氢,而是与软钢接触后才渗入钢中的氢。
    由此可以认为,虽然B钢的延迟断裂特性好,但在20cr无缝管试验中出现劣化是由于接触腐蚀后使渗入的氢增加所致。另外,用C钢制作的20cr无缝管可以提高延迟断裂特性是由于Ni的大量添加可以抑制接触腐蚀所致。


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