西安鋼鐵回收公司總結(jié)了影響鋼鐵氫脆斷裂的因素

氫脆通常表現(xiàn)為鋼材的塑性顯著下降，脆性急劇增加，并在靜載荷下（往往低于材料的σb）經(jīng)過一段時間后發(fā)生破裂破壞的趨勢。眾所周知，氫在鋼中有一定的溶解度。

西安鋼鐵回收公司了解到煉鋼過程中，鋼液凝固后，微量的氫還會留在鋼中。通常生產(chǎn)的鋼，其含氫量在一個很小的范圍內(nèi)。氫在鋼中的溶解度隨溫度下降而迅速降低，過飽和的氫將要析出。

氫是在鋼鐵中擴散速度最快的元素，其原子半徑最小，在低溫區(qū)仍有很強的擴散能力。如果冷卻時有足夠的時間使鋼中的氫逸出表面或鋼中的氫含量較低時，則氫脆就不易發(fā)生。如果冷卻速度快，鋼件斷面尺寸比較大或鋼中氫含量較高時，位于鋼件中心部分的氫來不及逸出，過剩的氫將進(jìn)入鋼的一些缺陷中去，如枝晶間隙、氣孔內(nèi)。若缺陷附近由于氫的聚集會產(chǎn)生強大的內(nèi)壓而導(dǎo)致微裂紋的萌生與擴展。這是由于缺陷吸附了氫原子之后，使表面能大大降低，從而導(dǎo)致鋼材破壞所需的臨界應(yīng)力也急劇降低。

一般來說，鋼的氫脆發(fā)生在-50℃~100℃之間。溫度過低時，氫的擴散速度太慢，聚集少不會析出；高溫時氫將被“烤”出鋼外，氫脆破壞也不大會發(fā)生。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們又發(fā)現(xiàn)氫脆機理的新觀點：氫促進(jìn)了裂紋尖端區(qū)塑性變形，而塑性變形，又促進(jìn)了氫在該區(qū)域內(nèi)濃集，從而降低了該區(qū)的斷裂應(yīng)力值，這就促進(jìn)了微裂的產(chǎn)生，裂紋的擴展也伴隨著塑性流變。

西安鋼鐵回收公司總結(jié)，影響鋼氫脆斷裂的因素主要有如下三方面：

1.熱處理

業(yè)已查明，鋼的氫脆與其顯微組織和熱處理有密切的關(guān)系，實驗和事實標(biāo)明，該組織在熱力學(xué)上穩(wěn)定性愈差，則氫脆的敏感性愈大。例如珠光體、鐵素體組織的氫脆傾向遠(yuǎn)低于馬氏體，而且網(wǎng)狀分布的高碳馬氏體最敏感。

2.環(huán)境因素

如鋼在含氫量較高的環(huán)境中，如水、酸、氫氣中時，氫通過吸附在鋼鐵表而擴散，造成鋼變脆。同時氫分壓對氫裂紋擴展速度有明顯的影響，提高氫氣壓力會增加氫脆敏感性。

3.強度因素

一般來說，鋼的強度越高，氫脆敏感性越大。國外一些發(fā)達(dá)國家明文規(guī)定“高強度鋼不準(zhǔn)酸洗”就是為了防止氫脆。而化學(xué)成分是通過強度來影響鋼的氫脆斷裂，這是因為氫和S、P等原子偏析于晶界會引起晶界結(jié)合力減弱，從而促使沿晶界首先斷裂。