Vedyn aiheuttama halkeilu (HIC) tarkoittaa ruostumattoman teräksen 316 peruuttamatonta haurautta, kun vetyatomit tunkeutuvat metallimatriisiin ja kerääntyvät sisäisten vikojen sisään. Peittauksesta, katodisuojauksesta, galvaanisesta korroosiosta ja happamasta väliaineesta syntyvä vety diffundoituu putken seinämään, kerääntyy sulkeumiin, dislokaatioihin ja rakeiden rajoihin muodostaen vetykaasun painetta. Liiallinen sisäinen jännitys pakottaa mikrohalkeamat itämään ja laajenemaan, jolloin ne muodostuvat lopulta-seinän halkeamien ja äkillisten vuotojen kautta. Tällä vauriolla ei ole ilmeistä plastista muodonmuutosta ennen murtumista, ja se kuuluu ruostumattoman teräksen painelämmityskomponenttien korkean-riskin piilotettuihin hauraisiin vaurioihin.
1. Vedyn tunkeutumis- ja halkeamien alkamismekanismi
Happamassa syövyttävässä ympäristössä tai elektrolyyttisessä reaktioprosessissa syntyvien vetyatomien tilavuus on erittäin pieni ja ne voivat kulkea helposti passiivikalvon läpi ja päästä teräshilaan. Vetyatomit kulkeutuvat satunnaisesti metallin sisällä ja jäävät loukkuun sisäisiin tyhjiin tiloihin, kuonasulkeumiin ja raerajoihin yhdistyen vetymolekyyleiksi. Kaasu ei pääse karkaamaan ulospäin ja muodostaa valtavan sisäisen paineen pienten onteloiden sisään. Kun sisäinen paine plus jäännösvetolujuus ylittää ruostumattoman teräksen paikallisen murtolujuuden, mikrohalkeamat alkavat ja etenevät jännityssuuntaa pitkin. Useat halkeamat yhdistyvät kerroshalkeamiin ja tunkeutuvat putken seinään. Toisin kuin jännityskorroosiohalkeilu, vedyn aiheuttamaa halkeilua ohjaa pääasiassa sisäinen vetypaine eikä ulkoinen vetojännityskytkentäkorroosio.
2. Tyypilliset paikat, jotka ovat herkkiä vedyn aiheuttamalle halkeilulle
Fluorivetyhapossa, kloorivetyhapossa ja peittausliuoksessa kastetut putkiosat ilman vedyn estämistä;
Hitsatut vyöhykkeet, joissa on korkea inkluusiopitoisuus ja löysä metallografinen rakenne, jonka vety on helppo vangita;
Alueet, joissa on yli{0}}suojattu katodinen suoja, joka johtaa voimakkaaseen vedyn kehittymisreaktioon;
Kosketusrajapinnat hiiliteräksen ja alumiinin kanssa aiheuttavat galvaanista korroosiota ja jatkuvaa vedyn tuotantoa;
Kylmätyöstetty{0}}taivutetut osat, joilla on korkea dislokaatiotiheys ja jotka sieppaavat helposti vetyatomeja.
3. Tärkeimmät kiihdyttävät tekijät
Peittausprosessi ilman vety-inhibiittoria, mikä johtaa massiiviseen vedyn tunkeutumiseen substraattiin;
Vaikutetun nykyisen katodisuojan liian negatiivinen potentiaali laukaisee vedyn kehittymisen;
Raaka teräs, jossa on korkea rikki-, mangaani- ja inkluusiopitoisuus, joka tarjoaa vetyaggregaatioonteloita;
Ei dehydrauslämpökäsittelyä happopesun ja hitsauksen jälkeen;
Alhainen pH-arvo tuottaa jatkuvasti vetyä korroosioreaktion kautta.
4. Täydelliset-Linkkien eston ja hallinnan tekniset toimenpiteet
① Lisää vety-inhibiittoreita peittauskäsittelyn aikana
Erityiset happamat lisäaineet estävät vetyionien pelkistystä ja vähentävät vedyn tunkeutumisannosta.
② Kalibroi katodisen suojan potentiaalialue tarkasti
Aseta potentiaalin ylä- ja alarajat ylisuojauksen välttämiseksi ja vedyn kehittymisen estämiseksi.
③ Hyväksy korkean-puhtauden matalan-inclusion 316 ruostumattoman teräksen raaka-aine
Kontrolloi tiukasti epäpuhtauksia vähentääksesi sisäisiä vetyloukkukohtia.
④ Suorita matalassa{0}}lämpötilassa dehydrauspaistaminen vedyn-lisäyksen jälkeen
Kuumenna työkappale 200-300 asteeseen lämmön säilyttämiseksi, jotta liuennut vety poistuu matriisin sisällä.
⑤ Eristä erilaiset metallikontaktit galvaanisen vedyn muodostumisen välttämiseksi
Lisää eristäviä tiivisteitä eri metallien väliin galvaanisten kennosilmukoiden katkaisemiseksi.
5. Ennaltaehkäisyvaikutusten vertailutaulukko
表格
| Prosessin ja materiaalin kunto | Vedyn aiheuttama halkeiluvaara | Sovellusehdotus |
|---|---|---|
| Esteetön peittaus + ei dehydrausta + korkea-inkluusiomateriaali | Suuri riski viivästyneestä halkeilusta huollon aikana | Suorita välittömästi dehydrauskäsittely ja optimoi prosessi |
| Peittauksen estäjä + potentiaalin hallinta + prosessin jälkeinen paistamisen dehydraus- | Poistaa tehokkaasti vedyn kertymisvaarat | Vakiotuotanto ja{0}}korroosionestovaatimukset |
| Vähä-epäpuhtauspohjamateriaali + täydellinen eristys | Minimaalinen vetyhalkeilutaipumus | Happo- ja katodisuojaus toimintakunnossa suositeltava suunnitelma |
Johtopäätös
316 lämmitysputken vedyn aiheuttama halkeilu johtuu vetyatomin läpäisystä, sisäisestä molekyylin vetypaineesta ja jännitys{1}}halkeamien laajenemisesta. Keskeisiä ehkäisystrategioita ovat vedyn tuotantolähteiden katkaiseminen, vedyn saannin vähentäminen pintakäsittelyn aikana, jäännösvedyn poistaminen dehydrauslämpökäsittelyllä ja raaka-aineen puhtauden parantaminen vedyn talteenottovirheiden vähentämiseksi. Esikäsittelyn suljetulla-silmukalla, korroosionestosuojauksella-ja raaka-aineen sisääntulotarkastuksella voidaan perusteellisesti estää vedyn aiheuttaman halkeilun aiheuttamat hauraat murtumat.
