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17-4PH钢HIC+SSC双抗性能 发布时间:2016-11-11   浏览量:2285次

      不锈钢材料在湿H2S环境中的腐蚀开裂时有发生,17-4PH是一种典型的马氏体沉淀硬化型不锈钢,其性能特点是强度高、硬度高,耐蚀性能优于普通马氏体不锈钢,并可通过改变热处理工艺调整强度级别。马氏体相变和时效处理形成沉淀硬化相是其主要强化手段,由于其衰减性能好,抗腐蚀疲劳及疏水性强,被广泛应用于海上平台、涡轮机叶片、阀门、机械零部件等。

      在酸性H2S水溶液中,17-4PH钢易发生氢脆,且对时效温度十分敏感。17-4PH钢在317℃时效易氢脆破断,而在510℃以上温度时效则不易破断,为了改善沉淀硬化不锈钢抗氢脆性能,采用较高温度进行时效或过时效处理,是行之有效的措施。用慢应变速率法研究了17-4PH钢在80℃、质量分数3.5%NaCl水溶液中应力腐蚀开裂(SCC)行为,探讨了外加电位、预充氢和晶粒大小的影响,结果表明晶粒大小对17-4PH钢SCC的影响不大,外加电位会影响其SCC破坏机理。

      影响氢致开裂及应力腐蚀的因素包括内因和外因,在外因(如腐蚀环境及介质)确定的情况下,HIC及SCC性能取决于材料的结构和性能本身,主要包括成分、机械性能、热处理方式、微观组织结构等。17-4PH钢属于高强度马氏体沉淀硬化低合金不锈钢,其中马氏体相在酸性H2S水溶液中极易发生氢脆,引起HIC和SCC。同时强度是影响高强度

      钢HIC和SCC的主要内在因素,高强度钢通过生成马氏体及各种沉淀析出的金属间化合物来提高钢的强度,因此HIC和SCC敏感性大大提高。对抗拉强度低于1000Mpa的中低强度钢,氢脆敏感性与强度无关,但对于抗拉强度大于1000Mpa的高强度钢,氢脆敏感性随抗拉强度的升高而急剧升高。因此提高17-4PH钢抗SCC及HIC性能的有效途径之一是制定合理的热处理工艺参数,改变其强度级别及微观组织结构。

HIC+SCC试验

17-4PH钢HIC+SSC双抗性能评估:

      (1)17-4PH钢在酸性湿硫化氢环境中有较高的SCC敏感性,不适合用作抗硫化氢应力腐蚀材料。应力腐蚀断口具有明显的脆性断裂特征,SCC开裂是由氢致开裂引起,裂纹扩展多为穿晶型。

      (2)17-4PH钢表现出一定的氢脆敏感性,因此在用于湿硫化氢环境中应特别谨慎。当确保使用过程中不存在应力腐蚀作用而只有氢致开裂可能时可以使用,否则不推荐使用该材料。

      (3)采用适当的热处理工艺,降低材料的强度和硬度,可降低17-4PH钢的HIC及SCC敏感性。

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