雙相不銹鋼的氫滲透行為除了受組織結(jie)構(gou)的影(ying)響，還會因(yin)(yin)鋼所處環境因(yin)(yin)素的不同(tong)而發生變化。事實上環境因(yin)(yin)素對久久99國產精品久久99果凍傳媒:雙相不銹鋼氫滲(shen)透行為的(de)(de)作用也是通過改(gai)變H滲(shen)入(ru)材(cai)料的(de)(de)難易程(cheng)度(du)來影響(xiang)氫滲(shen)透行為的(de)(de)。久久99國產精品久久99果凍傳媒:2507雙相不銹鋼以其(qi)優(you)異的(de)(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)能和(he)(he)(he)耐腐蝕性(xing)(xing)能在石(shi)油和(he)(he)(he)天然氣井中(zhong)得到廣泛的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)，但是近(jin)年來石(shi)油和(he)(he)(he)天然氣儲存量逐漸降低(di)，而需求量不(bu)斷(duan)升高(gao)，這就導致人們向更(geng)深處(chu)開發石(shi)油和(he)(he)(he)天然氣井。由(you)于石(shi)油和(he)(he)(he)天然氣井中(zhong)含有(you)大量的(de)(de)(de)硫(liu)，很容易使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)結構設備造(zao)成(cheng)嚴(yan)重破壞(huai)及發生斷(duan)裂等現象，因而雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)環境變得更(geng)加苛刻(ke)，實際運用(yong)(yong)中(zhong)對雙(shuang)相(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能要求也(ye)逐漸增高(gao)。因此，本節(jie)氫滲(shen)透(tou)(tou)實驗中(zhong)研究了固溶態為1050℃的(de)(de)(de)2507雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在0.4MHCI溶液以及含有(you)0.5M硫(liu)離子(zi)的(de)(de)(de)0.4MHCl溶液中(zhong)的(de)(de)(de)氫滲(shen)透(tou)(tou)行(xing)為，將(jiang)兩者進行(xing)比較，進而分(fen)析硫(liu)離子(zi)對2507雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)氫滲(shen)透(tou)(tou)行(xing)為的(de)(de)(de)影響。
固溶態為1050℃的2507雙相不銹鋼在0.4MHCI溶液以及含有0.5mol/LS2-的0.4MHCl溶液中的氫滲透曲線如圖6.12所示。從圖6.12能夠獲得2507雙相不銹鋼在這兩種溶液中的陽極電流都隨時間的延長而升高，即表明材料中的氫含量隨著時間的延長而升高，并且硫離子的存在使氫原子從鋼的陰極面進入陽極面變得容易，即硫離子降低了DSS2507的抗氫脆能力。鋼在不同濃度硫離子溶液中的t和D值（根據式（6.1)計算所得）如表6.2所列。從表6.2能夠很清晰地看，到S2-使試樣陰極側產生的氫原子中第一個氫原子開始從氫滲透薄膜試樣的陰極側滲透到陽極側的時間變短，在氫滲透曲線上表現為陽極電流開始上升的時間變短，硫離子濃度為0M時t為29548s、硫離子濃度升高為0.5M時t,減小為15078s,減小了14470s;從氫擴散系數（D)的角度看，其值的大小能夠反映鋼溶解氫含量的大小，即氫平衡固溶量的大小，當氫擴散系數（D)值較小時表明鋼的氫平衡固容量較大能夠溶解更多的氫，DSS2507的耐氫脆性能也更優；而當氫擴散系數（D)值較大時，則表明鋼的氫平衡固容量較小，能夠溶解氫的含量減少，鋼的耐氫脆性能相對減弱。從表6.2能夠獲得硫離子濃度為0.5M時D值是1.08×10-10c㎡/s,明顯大于S2-濃度為0M時的D值5.53×10-11(c㎡/s),且高出一個數量級。這表明硫離子的存在增強了DSS2507的氫脆敏感性。
氫(qing)脆的(de)(de)(de)發(fa)生(sheng)(sheng)主要是(shi)因(yin)為處在(zai)晶格間隙位置且(qie)半徑較小的(de)(de)(de)H,在(zai)其周邊應(ying)力的(de)(de)(de)影(ying)響下向材(cai)料(liao)存(cun)在(zai)缺陷(xian)的(de)(de)(de)區域或(huo)者向材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)裂紋尖(jian)端(duan)處富集(ji)、降(jiang)低了(le)(le)原(yuan)子間的(de)(de)(de)結合力、促進(jin)了(le)(le)裂紋尖(jian)端(duan)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)發(fa)生(sheng)(sheng)脆化(hua)現象。也可以說氫(qing)脆的(de)(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)是(shi)一(yi)個陰極(ji)析氫(qing)的(de)(de)(de)過程，如圖6.13所示。在(zai)材(cai)料(liao)陰極(ji)面形成的(de)(de)(de)氫(qing)原(yuan)子或(huo)者氫(qing)分子在(zai)滲(shen)透吸附或(huo)者原(yuan)子運動的(de)(de)(de)影(ying)響下與材(cai)料(liao)發(fa)生(sheng)(sheng)作用，最(zui)終導(dao)致金屬(shu)的(de)(de)(de)性能發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)化(hua)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)脆化(hua)，氫(qing)的(de)(de)(de)吸附量(liang)越(yue)多對(dui)材(cai)料(liao)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)影(ying)響越(yue)高。
其中，在陽極反應中形成的硫化物還會以FeS2、Fe3S4、FeS1-χ等形式出現。反應過程中的硫離子降低了DSS2507雙相不銹鋼原子之間的結合力，促進DSS2507雙相不銹鋼發生陽極溶解，同時陽極溶解過程中產生的電子移動到鋼表面促進了氫的生成。此外，電化學反應中生成的硫化物吸附在鋼表面，導致陰極反應過程中生成的氫原子不容易重新組合成分子氫散出去，導致氫向DSS2507雙相不銹鋼中滲入并在DSS2507雙相不銹鋼的缺陷處以及裂紋尖端處富集，導致鋼材產生脆化現象。意大利學者F.Zucchi通過研究酸性人造海水環境中硫離子對雙相不銹鋼氫脆敏感性的影響，也指出硫離子可以減小原子氫合成氫氣的速度，增加氫在鋼表面的吸附量，并且氫能夠被鋼吸收，其實驗結果表明硫離子的體積分數為1.0×10-6時雙相不銹鋼的氫脆敏感性得到增強。
綜(zong)上所述，2507雙相不銹鋼在(zai)硫離子的作用下氫(qing)脆(cui)敏感(gan)性(xing)升高、耐氫(qing)脆(cui)性(xing)能降低。
浙江至德(de)鋼業有限公司對微觀組(zu)織、硫離(li)子(zi)以及鉬酸(suan)根(gen)離(li)子(zi)這三(san)個(ge)因素(su)(su)進行單因素(su)(su)實驗，通過(guo)電化(hua)學氫滲透實驗測(ce)試方法探究和分析了2205和2507雙(shuang)相不銹鋼在這三(san)種因素(su)(su)影響(xiang)下的氫滲透行為，所得主要(yao)結論(lun)如下：
1. 雙相不銹鋼氫擴散(san)(san)系數隨固(gu)溶(rong)處理溫(wen)度的上升表現(xian)為逐漸變大的趨勢，氫脆敏感(gan)性提高，耐氫脆性能降(jiang)低。主要是由于(yu)固(gu)溶(rong)熱處理溫(wen)度的增(zeng)高導(dao)致(zhi)奧氏體（γ)相含量降(jiang)低，導(dao)致(zhi)氫在DSS2507 中的溶(rong)解度降(jiang)低、氫擴散(san)(san)系數變大。
2. 對雙相不銹鋼單一相氫滲透的研究表明，隨著固溶溫度的升高，2205雙(shuang)相不銹鋼的氫擴散系數增加，單一相奧氏體的氫擴散系數減小，奧氏體作為“氫陷阱”阻礙氫擴散。單一相鐵素體的氫擴散系數增加，導致材料氫脆敏感性增加。
3. 硫離(li)子(zi)降(jiang)低(di)了(le)(le)原(yuan)子(zi)氫(qing)(qing)合(he)成(cheng)氫(qing)(qing)氣(qi)的速度、增(zeng)加了(le)(le)鋼(gang)表面氫(qing)(qing)的吸附量(liang)，導致(zhi)2507雙(shuang)相不銹鋼(gang)在硫離(li)子(zi)的作用下氫(qing)(qing)脆敏感(gan)性(xing)升高、耐氫(qing)(qing)脆性(xing)能降(jiang)低(di)。
4. MoO2-4通過與氫原子的競爭吸附作用，對氫在雙相不銹鋼中的擴散有著一定的抑制作用，進而能夠降低雙相不銹鋼的氫脆敏感性、能夠增強鋼的抗氫脆性能。
