碳钢在湿硫化氢环境中的应力导向氢致开裂行为
Stress Oriented Hydrogen Induced Cracking Behavior of Carbon Steel in Wet H2S Environment
摘 要
选用石油行业常用的L360QS钢, 采用NACE TM 0103标准试验, 研究了应力集中系数和钢中的不均匀组织对碳钢在湿硫化氢环境中的应力导向氢致开裂(SOHIC)行为的影响。结果表明, 应力导向氢致开裂是氢致开裂的一种特殊形式,典型的应力导向氢致开裂裂纹由平面裂纹和纵向裂纹组成。应力集中系数和钢中的不均匀组织对开裂行为有着显著的影响。应力集中系数超过6.3时, 碳钢的开裂敏感性会增强。钢中的不均匀组织会为氢的聚集提供场所, 巨大的氢压会产生氢致开裂类型的平面裂纹, 纵向裂纹的产生受拉应力和氢压的双重作用。断口没有韧窝出现, 说明典型的应力导向氢致开裂为脆性断裂。
L360QS
湿硫化氢
应力导向氢致开裂
脆性断裂
carbon steel
L360QS
wet H2S environment
stress oriented hydrogen induced cracking(SOHIC)
brittle fracture
Abstract
The stress oriented hydrogen induced cracking (SOHIC) behavior of L360QS steel, which is very common carbon steel used in the oil industry was investigated according to NACE TM 0103. The stress concentration factor and inhomogeneous microstructure, which have a great influence on the SOHIC behavior of carbon steel, were considered in this paper. The results showed that SOHIC crack was a special kind of hydrogen induced cracking. The typical SOHIC was composed of planar crack and longitudinal crack. When the stress concentration factor exceeded 6.3, the cracking susceptibility increased. The inhomogeneous microstructure in the carbon steel would supply places for hydrogen, and huge hydrogen pressure would generate planar crack. Longitudinal crack was influenced by tensile stress and hydrogen pressure. The analysis of fracture morphology showed no dimple,indicating that typical stress oriented hydrogen induced cracking was a kind of brittle fracture.
中图分类号 TG172.3
所属栏目 试验研究
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收稿日期 2014/3/21
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备注杨明(1986-),助理工程师,硕士,从事腐蚀与防护相关研究, 13662103906.
引用该论文: YANG Ming,MA Xiao-yong,LONG Yun,ZHAO Da-wei,ZHANG Xiao-lei,CHEN Wu. Stress Oriented Hydrogen Induced Cracking Behavior of Carbon Steel in Wet H2S Environment[J]. Corrosion & Protection, 2014, 35(12): 1226
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参考文献
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