ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ректификация (С. К. Огородников, М. А. Харисов) из "Справочник нефтехимика. Т.1" Обезуглероживание стали сопровождается снижением механических свойств, особенно пластичности. В этих условиях воздействие водорода необратимо, т. е. никакой последующей термической обработкой не удается достичь исходных свойств металла. [c.252] Вследствие структурных изменений и меж-кристаллитного растрескивания изменяются также физические свойства стали. [c.252] Действие водорода на сталь проявляется не сразу, а после определенной выдержки в газе при повышенных температурах и давлениях. На первом этапе обезуглероживаются поверхность стали и приповерхностные локализованные объемы, но не наблюдается образования отдельных пустот по границам зерен нет также отвода продуктов коррозии. Затем, при продолжительном действии водорода на сталь, наблюдаются растрескивание по границам зерен, отвод продуктов коррозии и резкое снижение содержания углерода в стали. [c.252] Характерными особенностями структуры полностью обезуглероженной стали являются отсутствие перлита, растрескивание по границам зерен (рис. 4.43), микро- и макроскопические вздутия. Глубину водородной коррозии сталн (рис. 4.44) можно определить при помощи макроскопического и микроскопического анализов. Для определения глубины водородной коррозии вырезают темплет, который шлифуют и полируют, а затем в зависимости от марки стали протравливают соответствующим реактивом. Для углеродистых и низколегированных сталей применяют 4% раствор НКОз в этиловом спирте. Кроме того, для определения глубины обезуглероженной зоны проводят послойный химичес1сий анализ на содержание углерода. На протравленных шлифах отчетливо видна более светлая обезуглероженная зона, окаймляющая внутреннее отверстие трубки. [c.252] Испытывались трубчатые образцы диаметром 30 мм, с толщвноЯ стенки 10 ми. Цифры иа кривых давление водорода, МПа. [c.255] Уравнение (4.4) справедливо при давлении водорода 5—80 МПа и температурах 350—600 °С. Оно может быть использовано для ориентировочного расчета глубины обезуглероживания после индукционного периода, от период для углеродистой стали рассчитывается по уравнению (4.2). [c.256] Расчет напряжений, возникающих в конструкциях, производится с учетом глубины обезуглероживания. Рассчитав напряжения, возникающие в частично обезуглероженной стенке корпусов, и зная предел длительной прочности для этой стали, можно ориентировочно установить срок службы коммуникаций и аппаратов в определенных условиях эксплуатации. [c.256] Одним из основных путей повышения водородоустойчивостн сталей является введение в нее сильных карбидообразующих элементов. Легирование стали хромом, молибденом, вольфрамом, ванадием, ниобием, титаном резко повышает ее сопротивление водородной коррозии. Эго происходит благодаря образованию карбидов более стабильных, чем цементит. На разрезе диаграммы Ре—С—Сг (рис. 4.4в) нанесены результаты испытаний по водородостойкости ряда хромистых сталей. Из сопоставления диаграммы и рис. 4.49 следует, что увеличение содержания хрома резко повышает водородоустойчивость. [c.256] Исследования водородоустойчивостн сталей, содержащих 0,05—0,42% С и 0,85—19,8% Сг, при давлении водорода 80 МПа, температуре 600 °С в течение 2600—4000 ч показали, что в этих условиях достаточно устойчивы только стали, содержащие не менее 10% Сг (рис. 4.50), в которых карбидная фаза представляет собой (Сг, Ре)гзСо. Все стали, имеющие в своем составе аН- (Сг, Ре),Сз, полностью обезуглероживались и разрушались. [c.256] Теипература 600 °С, давление водорода 80 МПа, выдержка 1000—4000 ч. [c.257] Стойкость Она — стойки [13 и 231 — поверхностное обезуглероживание К н л — нестойки [13 и 23]. [c.257] Температура 600 С, давление водорода 80 МПа, выдержка 4000 ч. Содержание углерода X - 0,05% 0-0.2% -0,3% Д - 0.4% 0 — 0.7%. [c.257] Перечисленные в табл. 4.59 металлы можно расположить в ряд по возрастанию водородопроницаемости алюминий, медь, никель, стали I2X18H10T, 20X13 и 20. Следовательно, наибольший эффект понижения давления водорода на границе соединения двухслойных металлов достигается футеровкой стали листами из алюминия, меди (рис. 4.51) или серебра. Например, при давлении водорода 10 МПа и температуре 600 X плакирующий слой из меди и алюминия толщиной 10% от общей толщины двухслойного металла снижает давление водорода на границе соединения их со сталью 20 до 0,0017 или 0,0003 МПа соответственно. [c.258] В результате растворения водорода в стали могут развиться два вида изменений механических свойств — обратимые и необратимые. [c.259] Обратимые изменения происходят в водородоустойчивых и в водородонеустойчивых сталях до начала водородной коррозии. Они заключаются в небольшом повышении предела текучести при резком снижении пластических свойств. После нагрева наводороженных образцов до 600—700 °С эти свойства восстанавливаются до исходных значений. [c.259] При необратимых изменениях в стали начинается интенсивная водородная коррозия, приводящая к резкому снижению прочности из-за образования многочисленных микроскопических трещин по границам зерен. Ухудшаются и пластические свойства, особенно ударная вязкость, причем они не восстанавливаются даже при нагреве стали выше 700 °С и полном удалении водорода. [c.259] Вернуться к основной статье