❶ 请问什么条件下会产生氢腐蚀
氢腐蚀,是钢材长期与高温、高压氢气接触时,氢原子或氢分子会与钢中回的碳化物答(渗碳体)发生化学反应生成甲烷,当这样的化学反应发生在钢材的表面时,称为表面脱碳,发生在钢材内部时,称为内部脱碳。内部脱碳和外部脱碳统称为氢腐蚀。
❷ 高温氢腐蚀,氢脆腐蚀有什么异同点
以上楼主讲了很多,我补充概括一下:高温氢腐蚀与氢脆腐蚀得共同点是都是在氢分压达到一定值下发生的;不同点是:⑴发生的机理不同:高温氢腐蚀主要是化学腐蚀,氢脆腐蚀是物理腐蚀;⑵发生的条件不同:高温氢腐蚀主要是在高温且氢分压达到一定值情况下发生的,氢脆腐蚀是是在常温下就可能发生,当然还需一定条件就是一定的氢分压和拉应力;⑶破坏的起源不同:高温氢腐蚀主要是由内部形成甲烷气泡引起的,氢脆腐蚀是由内裂开始的。
❸ 氢气对铁有腐蚀吗、谢谢了
没有。氢气还原性,而铁腐蚀是要被氧化的。所以不会腐蚀铁
❹ 低合金高强度钢焊接时,为什么常进行消氢处理
氢可以使钢材内部产生裂纹,在高温下钢中的氢与碳作用,生成甲烷(CH4),产生高压,在钢材内部生网状裂纹。
氢对钢的性能只有不良影响,这主要表现在以下几方面:
(一)使钢的塑性降低,主要是使延伸率及断面收降低。
氢使钢材产生“氢脆”,“氢脆”一般在士100℃之现。
(二)氢使钢有“白点”,在钢材的横断面上,呈现放射性裂纹,在纵断而上呈银白色凹点。有些钢种对产生“白点”很敏感,如40Cr,40Mn2,P71等。
(三)当氢含量高时,使镇静钢铸完后产生上涨。我厂就曾出现过硅钢上涨现象。
(四)氢可以使钢材内部产生裂纹,在高温下钢中的氢与碳作用,生成甲烷(CH4),产生高压,在钢材内部生网状裂纹。
总之,氢在钢中只有害处。
❺ 氢腐蚀,什么是氢鼓泡 请大侠说详细点有关氢气的腐蚀
氢脆是溶于钢中的氢,聚合为氢分子,造成应力集中,超过钢的强度极限,在钢内部形成细小的裂纹,又称白点。氢脆只可防,不可治。氢脆一经产生,就消除不了。在材料的冶炼过程和零件的制造与装配过程(如电镀、焊接)中进入钢材内部的微量氢(10—6量级)在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂。在尚未出现开裂的情况下可以通过脱氢处理(例如加热到200℃以上数小时,可使内氢减少)恢复钢材的性能。因此内氢脆是可逆的。
氢鼓泡hydrogen blistering 是由于氢进入金属内部而产生。常见于钢因电化学腐蚀、电解或电镀时,因氢活度很高,以致在金属表面总有一定浓度的氢原子,其中一些没有结合成氢分子的高活度氢原子,扩散进入金属内部,而后结合成氢分子。因氢分子不能扩散,以致在金属内部氢气浓度和压力上升,使金属膨胀而局部变形,在钢的表面上可看到鼓泡现象。
氢腐蚀是高温腐蚀的一种类型。主要发生在石油加氢、裂解等钢制装置中。高温高压下,气相中氢以氢原子形式渗入钢中,与钢中的碳结合生成甲烷,造成钢表层脱碳,使强度、塑性降低,严重时导致表面鼓泡或开裂。碳钢的抗氢腐蚀性能随钢中碳含量升高而降低;含有少量钛、铌、钒、钼等与碳有较强结合能力的元素的低合金钢,有较好的抗氢腐蚀能力。
冶炼过程中溶解在钢水中的氢,在结晶冷凝时没有能即时逸出而存留在钢材中;焊接过程中由于水分或油污在高弧高温下分解出的氢溶解入钢材中;设备运行过程中,工作介质中的氢进入钢材中。当钢中存在氢,而应力大于某一临界值时,就会发生氢脆断裂。氢对钢材的脆化过程是一个微观裂纹在高应力作用下的扩展过程。脆断应力可低达屈服极限的20%。钢材的强度愈高(所承受的应力愈大),对氢脆愈敏感。容器中的应力水平,包括工作应力及残余应力是导致氢脆很重要的因素。氢脆是一种延迟断裂,断裂迟延的时间可以仅几分钟,也可能几天。
❻ 氢氧焰对钢的影响
氢脆(hydrogen embrittlement)是指金属材料在冶炼,加工,热处理,酸洗和电镀等过程中,或在含氢介质中长期使用时,材料由于吸氢或氢渗而造成机械性能严重退化,发生脆断的现象.
从机械性能上看,氢脆有以下表现: 氢对金属材料的屈服强度和极限强度影响不大,但使延伸率是断面收缩率严重下降,疲劳寿命明显缩短,冲击韧性值显著降低.在低于断裂强度拉伸应力的持续作用下,材料经过一段时期后会突然脆断.
氢脆的机理学术界还有争议,但大多数学者认为以下几种效应是氢脆发生的主要原因:
1. 在金属凝固的过程中,溶入其中的氢没能及时释放出来,向金属中缺陷附近扩散,到室温时原子氢在缺陷处结合成分子氢并不断聚集,从而产生巨大的内压力,使金属发生裂纹.
2. 在石油工业的加氢裂解炉里,工作温度为300-500度,氢气压力高达几十个到上百个大气压力,这时氢可渗入钢中与碳发生化学反应生成甲烷. 甲烷气泡可在钢中夹杂物或晶界等场所成核,长大,并产生高压导致钢材损伤.
3. 在应力作用下,固溶在金属中的氢也可能引起氢脆.金属中的原子是按一定的规则周期性地排列起来的,称为晶格.氢原子一般处于金属原子之间的空隙中,晶格中发生原子错排的局部地方称为位错,氢原子易于聚集在位错附近.金属材料所外力作用时,材料内部的应力分布是不均匀的,在材料外形迅速过渡区域或在材料内部缺陷和微裂纹处会发生应力集中.在应力梯度作用下氢原子在晶格内扩散或跟随位错运动向应力集中区域.由于氢和金属原子之间的交互作用使金属原子间的结合力变弱,这样在高氢区会萌生出裂纹并扩展,导致了脆断. 另外,由于氢在应力集中区富集促进了该区域塑性变形,从而产生裂纹并扩展. 还有,在晶体中存在着很多的微裂纹,氢向裂纹聚集时有吸附在裂纹表面,使表面能降低,因此裂纹容易扩展.
4. 某些金属与氢有较大的亲和力,过饱和氢与这种金属原子易结合生成氢化物,或在外力作用下应力集中区聚集的高浓度的氢与该种金属原子结合生成氢化物.氢化物是一种脆性相组织,在外力作用下往往成为断裂源,从而导致脆性断裂.
氢脆给人类利用金属带来了风险,因此研究氢脆的目的主要在于防止氢脆,由于氢脆的原因很多,而且人类的认识也不够透彻完整,所以现在还无法完全防止氢脆.
目前防止氢脆的措施有以下几种:
1. 避免过量氢带入--在金属的冶炼过程中降低相对湿度,对各种添加剂和钢锭模进行烘烤保持干燥.
2. 去氢处理--减缓钢锭冷却速度使氢有足够的时间逸出,或把钢材放在真空炉中退火除氢.
3. 钢中添加适当的合金元素,形成弥散分布的第二相,做为氢的不可逆陷阱,使得材料中的可活动氢的含量相对地减少,从而降低材料的氢脆倾向.
4. 发展新的抗氢钢种,氢在体心立方晶体结构中的扩散速度比六角密堆结构或面心立方结构中的扩散速度高得多,所以抗氢钢常以具有面心立方结构的相为基,再加其他强化措施,可使其满足使用强度要求.
5. 采用适当的防护措施--在酸洗或电镀时在酸液或电解液中添加缓蚀剂,使溶液中产生的大量氢原子在金属表面相互结合成氢分子直接从溶液中逸出,避免氢原子进入金属内部.
此外,在构件外涂敷防腐层或在工作介质中施加保护电位,可避免构件与介质反应生成氢.
一般在使用氧炔焰时产生氢脆的可能性比较小。
❼ 高温氢腐蚀,氢脆腐蚀有什么异同点
氢脆
由氢本身引起钢材脆化现象。氢原子渗入钢材后,使钢材晶粒结合力下降,而造成钢材的延伸率和断面收缩率的下降或出现延迟破坏现象。若氢气由钢材中释放出去,钢材的机械性能仍可恢复。氢脆为暂时的,可通过钢材加热使氢脆消除。
表面脱碳
钢材与高温氢接触后,形成表面脱碳。表面脱碳不形成裂纹,其影响是强度及硬度略有下降,而延伸率增高。
.氢腐蚀(内部脱碳)
高温高压下的氢渗入钢材之后和不稳定碳化物形成甲烷。钢中甲烷不易逸出,而使钢材产生裂纹及鼓泡,并使强度和韧性显著下降。其腐蚀反应是不可逆的,是永久性脆化。
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❽ 氢气在常温常压下会造成钢氢脆吗,是很会氢脆吗
常温常压下,是一种极易燃烧。无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体,氢气的密度只有空气的1/14,即在1标准大气压和0℃,氢气的密度为0.089g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。氢气是相对分子质量最小的物质,还原性较强,常作为还原剂参与化学反应。
氢气 (H2) 最早于16世纪初被人工制备,当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–1781年,亨利·卡文迪许发现氢元素,氢气燃烧生成水(2H2+O2点燃=2H2O),拉瓦锡根据这一性质将该元素命名为 “hydrogenium”(“生成水的物质”之意,“hydro”是“水”,“gen”是“生成”,”ium"是元素通用后缀)。19 世纪50 年代英国医生合信(B.Hobson)编写《博物新编》(1855 年)时,把“hydrogen”翻译为“轻气”,意为最轻气体。
工业上一般从天然气或水煤气制氢气,而不采用高耗能的电解水的方法。制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气。氢气分子可以进入许多金属的晶格中,造成“氢脆”现象,使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐尔合金),设计也更加复杂。
氢气是无色并且密度比空气小的气体(在各种气体中,氢气的密度最小。标准状况下,1升氢气的质量是0.089克,相同体积比空气轻得多)。因为氢气难溶于水,所以可以用排水集气法收集氢气。另外,在一个标准大气压下,温度-252.87 ℃时,氢气可转变成无色的液体;-259.1 ℃时,变成雪状固体。常温下,氢气的性质很稳定,不容易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时(如点燃、加热、使用催化剂等),情况就不同了。如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性(特别是被钯吸附)。金属钯对氢气的吸附作用最强。当空气中的体积分数为4%-75%时,遇到火源,可引起爆炸。
❾ 轴承钢在氢气中有反应吗
轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性,以及高的弹性极限。
❿ 氢元素的存在对钢铁的危害
酸性条件氢离子的存在会加速钢铁的腐蚀,析氢腐蚀,放出氢气,合金的话会好一点。