Page 139 - 加氢站建设及工艺技术研究
P. 139
加氢站建设及工艺技术研究
表5-1 氢脆的分类和特征
类别 内部氢脆 环境氢脆 氢反应氢脆
金属制造过程（冶 高压氢环境或含氢
氢的来源 炼、热处理、热加工、 高温高压含氢环境
焊接、酸洗、电镀） 化物的潮湿大气
材料内部应力集中 与高温高压氢气接
裂纹起源 材料表面缺陷处
区域、缺陷处 触的部位
裂纹没有分支，可 品界明显加宽，呈
白点和发裂、内部 以是沿品断裂也可
断裂特征 沿品断裂，具有不
形成微裂纹 以是穿品断裂。延 可逆性
滞断裂
二、氢进入金属的过程和存在形式
高压氢环境中的氢气在分子动能的作用下不断与金属表面碰撞，由于氧气比
氢气更具有亲和力在金属表面形成氧化膜，而金属表面的破裂处没有氧化膜的保
护，氢气由缺陷处渗透进入金属近表面，氢分子解离出来的氢原子不断吸附在缺
陷处，在应力梯度下向材料缺陷和夹杂等应力集中区域聚集，氢原子在金属原子
晶格间的扩散和与位错运动的相互作用加剧了氢原子的积聚，当局部氢浓度大于
引发裂纹扩展所需的氢浓度时，氢气分压导致缺陷前沿形成局部塑性区而诱发裂
纹，氢原子在金属内部的扩散和集聚也造成了金属原子间的结合力下降和裂纹处
表面能的降低，进而诱发裂纹或滞后断裂。
130
