檢測項(xiàng)目：金相檢測、失效分析、腐蝕實(shí)驗(yàn)檢測、材質(zhì)鑒定、無損檢驗(yàn)、物理性能、力學(xué)性能、工藝性能、成分分析、配方分析、鍍層檢測、防火等級檢測
法蘭閥門SSC/SSCC檢測壓力容器彎曲腐蝕分析中心
試驗(yàn)簡介
SSCC是指受拉伸應(yīng)力作用的金屬材料在硫化物介質(zhì)中，由于介質(zhì)與應(yīng)力的耦合作用而發(fā)生的脆性斷裂現(xiàn)象。SSC全稱是Sulfide Stress Cracking，中文名稱是硫化物應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)，硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(Sulfide Stress Corrosion Cracking，簡寫SSCC或SSC)，按標(biāo)準(zhǔn)NACE TM進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。SSC測試主要采用恒負(fù)荷應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)(A法)和三點(diǎn)彎曲法測試實(shí)驗(yàn)(B法)。
在酸性環(huán)境中，硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)是破壞性和危害性大的一種腐蝕形式，受到國內(nèi)外專家的普遍關(guān)注。SSCC是在外加應(yīng)力和腐蝕環(huán)境雙重作用下發(fā)生的破壞，其產(chǎn)生有3個(gè)必要條件：敏感的材料、酸性環(huán)境和拉伸應(yīng)力。SSCC與通常所說的應(yīng)力腐蝕有所區(qū)別，在通常所說的應(yīng)力腐蝕中，環(huán)境所起的作用是以陽極溶解為主，而SSCC則是以陰極充氫為主，雖然SSCC機(jī)理尚未被完全揭示，但目前大多數(shù)學(xué)者傾向于把這種開裂解釋為氫脆破裂。應(yīng)力腐蝕開裂無明顯的征兆，因此易對長輸管道(尤其是天然氣管道)造成災(zāi)難性的后果。z89g88l5ysqw
目前，關(guān)于SSCC的機(jī)理研究主要有氫脆理論，認(rèn)為腐蝕的陰極反應(yīng)產(chǎn)生氫，氫原子進(jìn)入金屬內(nèi)部，并擴(kuò)散到裂縫尖端，使這一區(qū)域變脆，在拉伸應(yīng)力作用下發(fā)生脆斷。氫在應(yīng)力腐蝕中起著主要作用，但是關(guān)于氫如何引起脆斷的看法各有不同：有些學(xué)者認(rèn)為氫降低了裂紋前緣原子鍵結(jié)合能；有些學(xué)者認(rèn)為吸附氫的作用使表面能下降；還有些學(xué)者則認(rèn)為氫氣造成高的內(nèi)壓，促進(jìn)位錯(cuò)活動等等。
近年來，隨著應(yīng)力作用下的腐蝕斷裂研究不斷深入，把陽極溶解和氫擴(kuò)散致脆的過程結(jié)合起來，可以較好地分析一些腐蝕斷裂現(xiàn)象。一般認(rèn)為，氫在應(yīng)力腐蝕中的作用應(yīng)根據(jù)具體情況而定：在有些腐蝕體系中以氫脆為主，另外一些腐蝕體系中則以陽極溶解為主。高強(qiáng)鋼中硫化物引起的金屬破裂被認(rèn)為是氫脆所致，氫是應(yīng)力腐蝕斷裂的重要因素，但在低強(qiáng)度鋼中，氫不是應(yīng)力腐蝕斷裂的主要因素。
關(guān)于H2S促進(jìn)滲氫過程的機(jī)理目前有不少假說，但真正的試驗(yàn)依據(jù)還不多。有些學(xué)者認(rèn)為H2S的存在使Fe-H鍵能降低，氫原子很容易從金屬表面轉(zhuǎn)移到深處；有些學(xué)者認(rèn)為，由于S-H鍵的強(qiáng)度比Fe-H鍵弱，在H2S溶液中，H2S中的氫比吸附到金屬表面的原子氫更容易離解而進(jìn)入金屬內(nèi)部；有些學(xué)者認(rèn)為吸附在金屬表面上的H2S分子破裂形成了新的氫原子，即H2S+2e→2H吸附+S2，導(dǎo)致金屬表面的氫濃度升高；有些學(xué)者認(rèn)為H2S起催化劑的作用；還有些學(xué)者認(rèn)為，溶解而未電離的H2S分子促進(jìn)了氫脆，它吸附在鋼材的表面，對質(zhì)子放電起橋式配位體作用，從而加速放電反應(yīng)，并使氫進(jìn)入鋼中。上述研究都提供了H2S加速滲氫過程的依據(jù)，說明了H2S引起的應(yīng)力腐蝕破裂本身受擴(kuò)散過程控制，其中點(diǎn)陣擴(kuò)散是這類脆斷的主要控制因素。高強(qiáng)鋼在酸性H2S環(huán)境中容易產(chǎn)生破裂，就是因?yàn)镠2S促進(jìn)了因腐蝕產(chǎn)生的氫原子擴(kuò)散到裂紋前緣的金屬內(nèi)部，使氫脆更快發(fā)生。從微觀角度分析，腐蝕所引起的內(nèi)部氫脆，要經(jīng)歷氫原子的化學(xué)吸附→溶解(吸附)→點(diǎn)陣擴(kuò)散→形成氫化物→裂紋或氣泡4個(gè)階段。