氢损伤-金属腐蚀

氢在地壳和大气中无处不在，因此，重要的是要保护易受氢损害的金属，如果它们在这样的环境中操作。氢损伤有四种基本类型，分别是固溶硬化、内部缺陷产生、氢化物所致的脆化和氢所致的脆化。

在加工和后续服务过程中，氢气可以从几种来源扩散到金属和合金中。这些来源包括铸造和焊接过程中水分的分解、气体的热分解以及酸洗和电镀操作。氢也可以由腐蚀过程中的阴极反应产生，也可以由牺牲阳极和外加电流的阴极保护措施产生。

铁素体和马氏体钢

氢在铁素体和马氏体钢中的作用是众所周知的，它可以扩散到组织中适当的位置，并产生局部内压，导致氢脆的特征形式。

低碳的钢

在具有固有延展性的低碳钢中，氢可能不会引起开裂，但会在夹杂物处产生水泡。由于夹杂物的方向性，这可能导致板内分层。

硫化氢的环境

在含湿硫化氢的环境中，用于酸性气体应用的钢，必须具有非常低的硫含量，或经过添加物处理，以控制脱氧过程中夹杂物的形状，以最大限度地减少氢脆和起泡的危险。

失败

破坏是时变的，并且在低应变率下发生，因为在脆区缓慢的裂纹增长过程中，承载截面减少。具有较高屈服强度的合金，即冷加工、时效硬化或马氏体形式的合金，其脆化敏感性较高。氢被捕获的位置包括原始奥氏体晶界和基体与非金属夹杂物(例如硫化锰)之间的界面。这就导致了晶间开裂(在原有奥氏体边界处分离)和与夹杂物有关的穿晶开裂(剥落或准解理)。

其他影响

氢可以促进腐蚀疲劳裂纹的扩展，也可以导致铁素体和马氏体钢(包括不锈钢级)的硫化物应力腐蚀裂纹。

检测氢损伤

检测部件的氢损伤对于监测任何由易受氢损伤的金属或合金制造的设备的状态是很重要的。2020欧洲杯下注官网以下方法可用于充分量化和测量氢损伤:

• 超声回波衰减
• Amplitude-based后向散射
• 速度比(横波速度与纵波速度之比)
• 爬行波速度
• 先进超声反向散射技术(AUBT)
• 纵截式横波速度
• 飞行时间衍射(TOFD)
• 现场金相学

解决氢损伤

防止氢破坏的首要方法显然是防止金属和含氢剂之间的直接接触。在铸造和熔炼等操作过程中，控制环境可以使氢暴露得到缓和。

除了防止接触外，还可以对金属或合金进行冶金处理，这将有助于降低材料对氢、化学方法或其他方法造成的损害的敏感性。