鈦棒是一個(gè)活性很強的金屬,在髙溫氫氣氣氛或含氫氣氣氛中,還原性酸的腐蝕過(guò)程或縫隙腐蝕過(guò)程中,非常容易吸收氫。當鈦的氫含量達到0.008%-0.015%時(shí),利用金相顯微鏡就可以觀(guān)察到鈦中有針狀氫化物相析出。隨著(zhù)氫含量進(jìn)一步提高,氫化物的數董增加,并且氫化物的體積增大。鈦吸氫形成氫化物導致腐蝕破壞的情況大致有如下幾種情況:
1、表面腐蝕加快。如果氫的擴散速度較慢,氫化物主要集中在欽表而,則表面氫化物發(fā)生脆性剝落,從而引起腐蝕,失重明顯加大。
2、氫致開(kāi)裂。如果氫在應力作用下擴散到應力場(chǎng)集中的位置形成氫化物,由于內部微裂紋在應力作用下的擴散貫通,會(huì )形成氫致開(kāi)裂。
3、氫脆破壞。如果鈦棒基體從表面開(kāi)始全面大量吸氫致脆,會(huì )導致鈦材本身的氫脆破壞。
上述三種情形,尤其是后兩種情形,雖然并沒(méi)有觀(guān)察到腐蝕速度加快,但往往是更加危險的潛在事故產(chǎn)生的原因,因此,對于鈦制設備的破壞常常是更加致命的。
國內工業(yè)實(shí)踐印證了許多鈦制設備氫脆破壞的事例,例如氯乙烯生產(chǎn)裝置、尿素合成塔和真空制鹽一效罐等都有氫脆破壞的典型事例,還有更多的氫脆事故伴生在其他的腐蝕形態(tài)當中,有時(shí)候很難加以區分和判別,閌此,分析鈦制設備破壞原因需要進(jìn)行較多的試驗和研究。綜合國內外的研究和工業(yè)實(shí)踐。
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