氫腐蝕的形成機(jī)理

氫能擴(kuò)散至鋼和其它金屬內(nèi)部的物質(zhì)。從水冷壁管金屬檢驗(yàn)結(jié)果看，爆口區(qū)存在明顯的脫碳現(xiàn)象和沿晶裂紋，這說(shuō)明鋼中的碳與氫結(jié)合，金屬中的碳被置換掉，因而造成鋼中珠光體消失和脫碳現(xiàn)象，反應(yīng)均生成甲烷，甲烷在鋼中的擴(kuò)散能力很低，極易聚集在晶界原有的微觀空隙內(nèi)。隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行，晶間上的甲烷量不斷積聚增多，與原先氫原子所占的容積相比，甲烷的分子很大，無(wú)法在鋼中擴(kuò)散，于是在晶粒間產(chǎn)生巨大的局部?jī)?nèi)壓力，其數(shù)值可達(dá)1.8×105公斤/平方厘米，于是沿晶界生成晶間裂紋，從而使鋼內(nèi)部造成微裂紋，使鋼的性能急劇降低。這些微裂紋使金屬的晶粒之間聯(lián)系破壞，致使金屬的強(qiáng)度和塑性降低，失去塑性變形能力，在外力的作用下形成脆性破壞。