鈦棒是一個活性很強的金屬,在髙溫氫氣氣氛或含氫氣氣氛中,還原性酸的腐蝕過程或縫隙腐蝕過程中,非常容易吸收氫。當鈦的氫含量達到0.008%-0.015%時,利用金相顯微鏡就可以觀察到鈦中有針狀氫化物相析出。隨著氫含量進一步提高,氫化物的數(shù)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、氫致開裂。如果氫在應力作用下擴散到應力場集中的位置形成氫化物,由于內(nèi)部微裂紋在應力作用下的擴散貫通,會形成氫致開裂。
3、氫脆破壞。如果鈦棒基體從表面開始全面大量吸氫致脆,會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,雖然并沒有觀察到腐蝕速度加快,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(nèi)工業(yè)實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,有時候很難加以區(qū)分和判別,閌此,分析鈦制設備破壞原因需要進行較多的試驗和研究。綜合國內(nèi)外的研究和工業(yè)實踐。
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