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SSC硫化氫應(yīng)力腐蝕的影響因素

1 、化學(xué)元素對硫化氫應(yīng)力腐蝕的影響

Mn： Mn 促進(jìn)有害元素 P、S、Sn、Sb 等向晶界偏析， 偏析在晶界的 P、Sn、Sb 等和 H 能發(fā)生交互作用，從而使晶界鍵合力大幅度下降， 容易引起氫致沿晶斷裂。降低 Mn 含量可提高抗 H2S 性能。

P、S： P 和 S 是雜質(zhì)元素。為提高韌性和耐蝕性要盡量降低其含量。但又不能不考慮煉鋼的成本， 可是為了得到更好的抗 H2S 應(yīng)力腐蝕性能， 其含量最好為P<0.010%、S<0.005%。

Cr： Cr 對于減慢 CO2- H2S- Cl-環(huán)境中的腐蝕速度極為有利; 另一方面它的彌散碳化物也是氫的強(qiáng)陷阱， 所以 Cr 的含量要足夠。

Mo： 是最有效的抗 H2S 元素， 它可和 S 一起形成彌散的析出物， 從而使固溶 S 降低， 另方面彌散的Mo2C 是氫的強(qiáng)陷阱， 從而使可擴(kuò)散富積的氫量大大降低。Mo 也可阻礙 P 偏析。

C： 對抗 H2S 影響不大， 碳量主要考慮強(qiáng)度和韌性的搭配來確定。

2、組織對抗硫化氫應(yīng)力腐蝕的影響

經(jīng)研究表明， 均勻一致的回火馬氏體組織和適當(dāng)?shù)偷那?qiáng)度對抗硫化氫應(yīng)力腐蝕有利。

熱處理條件

高溫調(diào)質(zhì)

正火回火

淬火

淬火

金相組織

均勻回火馬氏體

珠光體

馬氏體

貝氏體

抗H2S性能

良好

較好

不好

不好

3、強(qiáng)度對抗硫化氫應(yīng)力腐蝕的影響

通過大量的試驗發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度對抗硫化氫應(yīng)力腐蝕的影響。σS≤700 MPa時 σS 增加， 抗硫化氫應(yīng)力腐蝕門檻值 σC 增加。但是，當(dāng) σS>700 MPa 時抗硫化氫應(yīng)力腐蝕門檻值 σC 急劇下降。實(shí)際使用中表現(xiàn)為： 當(dāng)材料的屈服強(qiáng)度低于應(yīng)力腐蝕門檻值時， 不發(fā)生應(yīng)力腐蝕; 屈服強(qiáng)度高于應(yīng)力腐蝕門檻值時， 材料會在遠(yuǎn)低于材料屈服強(qiáng)度的條件下發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。提高抗硫化氫性能， 技術(shù)上有效的措施是盡量減少或控制好生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。