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不銹鋼材料在濕H2S環(huán)境中的腐蝕開裂時(shí)有發(fā)生，17-4PH是一種典型的馬氏體沉淀硬化型不銹鋼，其性能特點(diǎn)是強(qiáng)度高、硬度高，耐蝕性能優(yōu)于普通馬氏體不銹鋼，并可通過改變熱處理工藝調(diào)整強(qiáng)度級(jí)別。馬氏體相變和時(shí)效處理形成沉淀硬化相是其主要強(qiáng)化手段，由于其衰減性能好，抗腐蝕疲勞及疏水性強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用于海上平臺(tái)、渦輪機(jī)葉片、閥門、機(jī)械零部件等。

在酸性H2S水溶液中，17-4PH鋼易發(fā)生氫脆，且對(duì)時(shí)效溫度十分敏感。17-4PH鋼在317℃時(shí)效易氫脆破斷，而在510℃以上溫度時(shí)效則不易破斷，為了改善沉淀硬化不銹鋼抗氫脆性能，采用較高溫度進(jìn)行時(shí)效或過時(shí)效處理，是行之有效的措施。用慢應(yīng)變速率法研究了17-4PH鋼在80℃、質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.5%NaCl水溶液中應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)行為，探討了外加電位、預(yù)充氫和晶粒大小的影響，結(jié)果表明晶粒大小對(duì)17-4PH鋼SCC的影響不大，外加電位會(huì)影響其SCC破壞機(jī)理。

影響氫致開裂及應(yīng)力腐蝕的因素包括內(nèi)因和外因，在外因(如腐蝕環(huán)境及介質(zhì))確定的情況下，HIC及SCC性能取決于材料的結(jié)構(gòu)和性能本身，主要包括成分、機(jī)械性能、熱處理方式、微觀組織結(jié)構(gòu)等。17-4PH鋼屬于高強(qiáng)度馬氏體沉淀硬化低合金不銹鋼，其中馬氏體相在酸性H2S水溶液中極易發(fā)生氫脆，引起HIC和SCC。同時(shí)強(qiáng)度是影響高強(qiáng)度。

鋼HIC和SCC的主要內(nèi)在因素，高強(qiáng)度鋼通過生成馬氏體及各種沉淀析出的金屬間化合物來提高鋼的強(qiáng)度，因此HIC和SCC敏感性大大提高。對(duì)抗拉強(qiáng)度低于1000Mpa的中低強(qiáng)度鋼，氫脆敏感性與強(qiáng)度無關(guān)，但對(duì)于抗拉強(qiáng)度大于1000Mpa的高強(qiáng)度鋼，氫脆敏感性隨抗拉強(qiáng)度的升高而急劇升高。因此提高17-4PH鋼抗SCC及HIC性能的有效途徑之一是制定合理的熱處理工藝參數(shù)，改變其強(qiáng)度級(jí)別及微觀組織結(jié)構(gòu)。

17-4PH鋼HIC+SSC雙抗性能評(píng)估：

（1）17-4PH鋼在酸性濕硫化氫環(huán)境中有較高的SCC敏感性，不適合用作抗硫化氫應(yīng)力腐蝕材料。應(yīng)力腐蝕斷口具有明顯的脆性斷裂特征，SCC開裂是由氫致開裂引起，裂紋擴(kuò)展多為穿晶型。

（2）17-4PH鋼表現(xiàn)出一定的氫脆敏感性，因此在用于濕硫化氫環(huán)境中應(yīng)特別謹(jǐn)慎。當(dāng)確保使用過程中不存在應(yīng)力腐蝕作用而只有氫致開裂可能時(shí)可以使用，否則不推薦使用該材料。

（3）采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に?，降低材料的?qiáng)度和硬度，可降低17-4PH鋼的HIC及SCC敏感性。

無錫力博擁有硫化氫腐蝕實(shí)驗(yàn)室，可適用于有關(guān)耐蝕鋼、管線鋼和壓力容器鋼在縫隙腐蝕、濕H2S環(huán)境中測(cè)試氫致開裂(HIC)或應(yīng)力腐蝕(SCC)的標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)方法，適用于鋼鐵企業(yè)、石化行業(yè)、科研院所、大專院校等部門的相關(guān)研究和測(cè)試。