夾雜物對管線鋼氫致開裂和氫擴散的影響.pdf

1、本文通過Ti、Mg和Ti-Mg復合改性劑控制鋼中夾雜物的形成，煉制、軋制三種試驗管線鋼，分析了試驗鋼中夾雜物的形態(tài)、尺寸、成分和分布等特征;測試了其HIC敏感性和氫滲透動力學參數(shù)，通過擬合計算了鋼中氫陷阱密度、晶格氫濃度、可逆氫濃度、不可逆氫濃度，進而探討了夾雜物形態(tài)、尺寸、成分和分布對試驗鋼抗HIC敏感性的影響的機理及規(guī)律。主要研究進展及結(jié)果如下:
　　(1)采用Ti、Mg和Ti-Mg復合改性劑能有效控制試驗鋼中夾雜物尺寸和形態(tài)

2、。三種試驗鋼中夾雜物50％以上為尺寸小于1μm的亞微米級MnS。其中，Ti-Mg改性試驗鋼中夾雜物以Al-Mg-Ti氧化物為核心，不易團聚長大，其夾雜物具有細小、彌散分布的特點。
　　(2)采用Ti、Mg和Ti-Mg復合改性劑均能有效提高試驗管線鋼的抗HIC性能。三種試驗鋼的HIC敏感性均達到歐標要求，其抗HIC性能從大到小依次為:加Ti-Mg試驗鋼＞加Ti試驗鋼＞加Mg試驗鋼，其中加Ti-Mg改性試驗鋼因夾雜物細小、彌散分布，表

3、現(xiàn)出最好的抗HIC性能。
　　(3)條狀夾雜物的取向?qū)鋽U散有顯著影響，充氫方向與條狀夾雜物取向平行相比充氫方向與條狀夾雜物取向垂直時，氫擴散系數(shù)顯著增大，更有利于氫的快速擴散。當鋼中沒有條狀夾雜物影響氫擴散時，鋼中夾雜物數(shù)量和面密度越大，其氫擴散系數(shù)越低，陰極側(cè)氫濃度越高，對氫原子的捕獲效率越大，HIC敏感性也越大。
　　(4)在鋼中所有形式的H中，對HIC敏感性起主要決定因素是不可逆H。不可逆H濃度越大，產(chǎn)生氫致裂紋的傾