什么是金屬的氫脆和氫損傷

氫對很多金屬的力學(xué)性能有著顯著的彩響。氫能使金屬材料的塑性和斷裂強(qiáng)度顯著降低,使設(shè)備和構(gòu)件遭到嚴(yán)重的破壞，以致發(fā)生事故。由于氫存在或與氫發(fā)生反應(yīng)而引起金屬破壞稱為金厲的氫損傷。根據(jù)氫引起金屬破壞的條件、機(jī)理和形態(tài)，可分為脫碳、氫腐蝕、氫鼓泡和氫脆四類。脫碳、氫腐蝕兩類指的是在高溫氣體氫環(huán)境中引起金屬的氫損傷。脫碳常常發(fā)生在髙溫濕氣的環(huán)境中，它是一種化學(xué)性腐蝕。

氫脆

氫脆是由氫引起的材料的脆化，導(dǎo)致材料塑性和韌性下降。氫脆是高強(qiáng)度金屬材料的一個(gè)潛在破壞源。航空、航天工業(yè)經(jīng)常使用的高強(qiáng)度鋼、鈦合金等，對氫脆是很敏感的。油、氣并套管用的高強(qiáng)度鋼在H2S水溶液中也易產(chǎn)生氫脆斷裂。

比如馬氏體及沉積硬化不銹鋼在3.5%NaCl水溶液中；18-8不銹鋼在電解充氫或高壓氫氣狀況下都易引起氡致斷裂。純鈦及ci-Ti合金中即使氫含量很低，大大降低合金的韌性，以致斷裂。

氫脆大致可分為兩大類。第一類氫脆的敏感性隨應(yīng)變速率增加而增高；第二類氫脆的敏感性隨應(yīng)變速率增加而降低。第一類是在材料加負(fù)荷之前已經(jīng)在內(nèi)部存在某種氫脆源,在應(yīng)力作用下加快了裂紋的形成及擴(kuò)展。第二類則不同，它是在加負(fù)荷之前并不存在斷裂激，而是在應(yīng)力作用下由于氫與應(yīng)力的交互作用逐步形成斷裂源而導(dǎo)致桅性斷裂。