氫腐蝕(hydrogen attack)
在高溫(通常還是高壓)氫和氨的環境中,由于氫進入材料而引起的局部性金屬腐蝕。其機理是鋼鐵中的碳,主要是滲碳體中的碳和氫反應,產生甲烷CH4,其反應式如下:
Fe3C+2H2≒3Fe+CH4
甲烷在α-鐵中不能通過擴散逸出,它們在晶界、夾雜如MnS、MnO等處形成CH4氣泡,隨著CH4不斷進入,氣泡氣壓不斷上升,從而使氣泡長大,并且相互連接,最后產生沿晶界的氫腐蝕裂紋,并伴隨有嚴重的表面脫碳。
氫腐蝕程度與溫度、氫壓、外加應力和合金成分有關。一般隨溫度、壓力和工作應力升高而愈加嚴重。加入合金元素,特別是碳化物形成元素鉬、鉻、釩、鈮和鈦時大大改善鋼的抗氫腐蝕性能。1949年總結提出,后又據各國經驗幾經修改的著名納爾遜(Nelson)曲線,規定了各種鋼在不同溫度和氫壓下使用無論多長時間都是安全的界限。
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