Sulfidspannungsrisse sind eine Form der Wasserstoffversprödungsrisse. Es kommt in niedrig-legierten Stahlrohrleitungen, hoch-festen Stählen, Schweißverbindungen und Hitzeeinflusszonen vor, die in sauren Umgebungen und bei Temperaturen unter 82 Grad Zugspannungen ausgesetzt sind, abhängig von der Zusammensetzung, Mikrostruktur, Festigkeit, Eigenspannung und äußeren Spannung des Stahls.
Tauchen Sie Stahlplattenproben in eine saure wässrige Lösung, die H₂S enthält, und ermitteln Sie Leistungsdaten zur Sulfid-Spannungsrissbeständigkeit, indem Sie geeignete inkrementelle Lasten anwenden. Gemäß der Norm NACE TM0177-2016 lauten die spezifischen Anforderungen wie folgt: Nehmen Sie einen Satz geschmiedeter Stahlplattenproben mit dem höchsten σb oder Hb, führen Sie den Sulfid-Spannungsrissbeständigkeitstest durch und eine Spannung σTh größer oder gleich 247 MPa gilt als qualifiziert. Nehmen Sie für den Sulfid-Spannungsrisstest einen Satz Proben von jeder Schweißverbindungsprobe der Güteklasse A, B und D, und eine Spannung σTh größer oder gleich 247 MPa ist qualifiziert.
Wasserstoff-Induzierte Rissbildung ist ein interner Riss mit stufenförmigen Eigenschaften, der durch die Verbindung paralleler Wasserstoffschichtrisse entsteht, ohne offensichtliche Wechselwirkung mit äußerer Spannung oder Restspannung. An der Blasenstelle verstärkt die durch die Wasserstoffansammlung im Inneren erzeugte Spannung die wasserstoffinduzierte Rissbildung. HIC steht in engem Zusammenhang mit der Reinheit des Stahls, den Herstellungsmethoden, dem Vorhandensein von Verunreinigungen und deren Form.
HIC tritt in dünnen, heterogenen Sulfid- oder Oxideinschlüssen parallel zur Walzrichtung des Stahlblechs auf. Diese Einschlüsse bilden Keimbildungsstellen für Mikrowasserstoffblasen, die schließlich durch schrittweisen Bruch zusammenwachsen. Da HIC spannungsunabhängig ist und in gehärteten Strukturen nicht auftritt, ist die Wärmebehandlung nach dem Schweißen von geringer Bedeutung. Widerstand gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung kann nur durch die Begrenzung von Spuren von Schwefelelementen und die Kontrolle von Variablen bei der Stahlherstellung erreicht werden.
SSC- und HIC-Tests basieren auf den NACE International-Teststandards, die von der American Society of Corrosion Engineers empfohlen werden. Der SSC-Test verwendet hauptsächlich einen Korrosionstest unter konstanter Belastung und einen Drei-Punkt-Biegetest, hauptsächlich in Übereinstimmung mit der Norm NACE TM0177; Der HIC-Test folgt hauptsächlich dem NACE TM0284-Standard. Für Materialien, die bei der Entwicklung und Herstellung elastischer Designstandards verwendet werden, können diejenigen ausgewählt werden, die den Standards ISO 15156-2, ISO 15156-3 oder NACE MR0175 entsprechen. Diese Normen legen Umgebungsbedingungen zur Vermeidung von Spannungskorrosion fest. Es sollten nur Materialien verwendet werden, die diese Grenzwerte erfüllen.
Bedingungen für die Befreiung von Kohlenstoffstahl, niedrig{0}legiertem Stahl und Gusseisen von SSC- und HIC-Tests
Die Materialien werden in den folgenden Zuständen geliefert:Warm-gewalzt/geglüht/normalisiert/normalisiert + angelassen/austenitisiert, abgeschreckt + angelassen/austenitisiert, abgeschreckt + angelassen
Materialhärte kleiner oder gleich 22 HRC, Nickelgehalt<1.0%;S ≤0.003%, P ≤0.010%;The hardness of welds and heat-affected zones shall not exceed 22HRC.
Materialstreckgrenze<355MPa, tensile strength <630MPa
Grenzwerte für Kohlenstoffäquivalente: Stahl mit niedrigem{0}}-Kohlenstoffgehalt und Kohlenstoff---Manganstahl: Ce Kleiner als oder gleich 0,43 (Ce=C + Mn/6)Niedrig{6}}legierter Stahl: Ce Kleiner als oder gleich 0,45 (Ce=C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15)
Bedingungen für die Befreiung von Edelstahl von SSC- und HIC-Prüfungen
Grenzwerte für die chemische Zusammensetzung
Edelstahl 321 mit höherem Kohlenstoffgehalt darf innerhalb des entsprechenden technischen Bereichs weitere Elemente hinzufügen.
Lösungsglühen, Abschrecken oder Glühen, Wärmestabilisierung, Wärmebehandlungsverfahren sind anzuwenden;
Eine Kaltumformung zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften ist nicht zulässig;
Die Härte von Rohmaterialien, Schweißnähten und hitzebeeinflussten Zonen darf 22 HRC nicht überschreiten.
