金屬材料中比較重要的元素為碳、硅、錳、硫和磷,對材料的性能影響較顯著。對材料的物理性能影響大的元素是碳,碳含量的高低直接影響鋼鐵組織變化,例如奧氏體鋼和馬氏體鋼,從而影響鋼材的物理性能。硅作為脫氧劑,煉鋼過程**。沸騰鋼的含硅量很低,而在鎮(zhèn)靜鋼中硅的含量一般為 0.12%~0.37%.鋼中硅含量的增加,會相應提高屈服強度和抗拉強度,例如調質結構鋼中硅含量增加 1.0%~1.2%,強度可提升 15%~20%.但是,硅含量的提高會降低鋼材的伸長率和收縮率,沖擊韌性明顯降低。硫作為鋼中的有害元素,在煉鋼過程引入,會降低韌性和延展性,造成鋼材在熱加工過程開裂,因此鋼材含硫量都嚴格控制,例如 Q235B 要求硫≤0.045%[.磷作為鋼中有害元素,會降低鋼的塑性,同時影響其焊接性能和冷彎性能,所以一般鋼種要求磷≤0.045%,優(yōu)質鋼含磷量較低。
要掌握金屬材料的性能,必須準確分析元素含量,并在此基礎上研發(fā)性能較加優(yōu)異的材料。尤其微量元素硼、鋁、氮、釩、鈦和鈮等,例如 SA738Gr.D 要求硼≤0.0007%,Q345B 要 求 鋁 ≤ 0 . 015 %.這就要求我們合理的利用化學分析方法,足夠精確地分析相關元素含量。
促使硫化應力開裂(SSC)的因素
影響硫化應力開裂(SSC)的常規(guī)參數(shù) 精煉設備的硫化應力開裂受許多參數(shù)間復雜的相互作用的影響,包括以下參數(shù): a)裸露于酸性環(huán)境中的材料的化學成分、強度(用硬度表示)、熱處理和顯微結構; b)材料中存在的總拉伸應力(施加的拉伸應力加上殘余的拉伸應力); c)材料中所產生的氫氣通量(是環(huán)境的作用,即自由水、H2S 濃度、pH 值和其他環(huán)境jsgfjc8788199
參數(shù)(例如:游離態(tài)的氰化物的存在和二價硫化物離子的濃度)的存在);
d)溫度; e)時間。
6.2 材料狀態(tài)及應力水平對 SSC 敏感性的影響
6.2.1 材料對硫化應力開裂的敏感性主要與材料的強度(用硬度表示)有關,材料強度受材 料的化學成分、熱處理和顯微結構的影響。通常,高硬度的材料具有較高的硫化應力開裂敏 感性。
6.2.2 精煉壓力容器和管道用碳鋼在典型 H2S 濕氣環(huán)境用的硫化應力開裂情況通常不太關 注,因為這些鋼的硬度水平足夠低。
6.2.3 對于不恰當熱處理材料、堆焊和熱影響(HAZ),但是,局部硬度可能會很高。
6.2.4 給定材料的敏感性會隨著拉伸應力的增加而增加。
6.2.5 殘余應力會增加總體的拉伸應力水平。與焊縫有關的高殘余應力會增加硫化應力開裂 的敏感性。
6.2.6 無論殘余應力減不減小,都要控制焊接件的硬度,這是公認的防止硫化應力開裂的有 效方法,如 NACE SP0472 關于 P-No. 1 碳鋼的概述。
金屬焊接缺陷
焊接缺陷的種類很多,按其在焊縫中所處的位置可分為外部缺陷和內部缺陷兩大類。外部缺陷也叫外觀缺陷。外部缺陷位于焊縫表面,借用肉眼或低倍放大鏡就能觀察到。內部缺陷位于焊縫的內部,必須應用破壞性檢驗或專門無損檢驗方法才能發(fā)現(xiàn)。
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