导向氢致开裂
抗氢致开裂试验
抗氢致开裂试验抗氢致开裂试验是一种用于测试材料在氢气环境下的耐久性的试验方法。
这种试验方法主要用于评估材料在氢气环境下的耐久性，以及在使用过程中可能出现的开裂问题。
在这种试验中，材料会暴露在高压氢气环境中，以模拟实际使用条件下的情况。
抗氢致开裂试验的目的是评估材料在氢气环境下的耐久性，以及在使用过程中可能出现的开裂问题。
这种试验方法可以帮助工程师和科学家确定材料的可靠性和耐久性，以便在设计和制造过程中做出更好的决策。
在抗氢致开裂试验中，材料会暴露在高压氢气环境中，以模拟实际使用条件下的情况。
试验期间，材料会受到氢气的侵蚀和腐蚀，这可能会导致材料出现开裂和破裂等问题。
通过对材料在氢气环境下的耐久性进行测试，可以确定材料是否适合在氢气环境下使用。
抗氢致开裂试验通常使用高压氢气来模拟实际使用条件下的情况。
在试验期间，材料会暴露在高压氢气环境中，以模拟实际使用条件下的情况。
试验期间，材料会受到氢气的侵蚀和腐蚀，这可能会导致材料出现开裂和破裂等问题。
通过对材料在氢气环境下的耐久性进行测试，可以确定材料是否适合在氢气环境下使用。
抗氢致开裂试验的结果可以帮助工程师和科学家确定材料的可靠性和耐久性，以便在设计和制造过程中做出更好的决策。
如果材料在试验期间表现良好，那么它就可以被认为是适合在氢气环境下使用的材料。
如果材料在试验期间出现开裂和破裂等问题，那么它就不适合在氢气环境下使用。
总之，抗氢致开裂试验是一种用于测试材料在氢气环境下的耐久性的试验方法。
这种试验方法可以帮助工程师和科学家确定材料的可靠性和耐久性，以便在设计和制造过程中做出更好的决策。
如果您需要进行抗氢致开裂试验，请务必选择一家有经验的实验室，以确保测试结果的准确性和可靠性。
管道抗氢致开裂(二)
抗氢致开裂（ANTI-HIC）HIC是氢诱导裂纹的意思Hydrogen Induced Cracking1,化学成分，P，S含量要求控制在0.020%和0.015%以下；2,屈服强度，要小于345MPa；3,材料必须是硅镇静钢.4,应符合NACE MR0175和NACE MR0103的规定。
（这个还可以看看？）5,碳当量CE应小于0.42%。
6,材料表面不能有大于0.5mm的尖锐缺隐存在.7,材料必须热处理交付.其中NACE：美国腐蚀工程师学会16MnR(R-HIC)钢板适用于什么工况？典型的适用于湿HS环境的材料，材料的S、P含量要求相当低，S≤0.002%、P2≤0.008%。
产品适用于低温环境下使用的抗硫化氢腐蚀设备，冲击韧性比普通的16MnR高，16MnR(HIC)耐腐蚀钢（抗氢钢、抗硫化氢腐蚀用钢）16MnR(HIC)产品执行GB6654，GB6654是强制性标准，但需抗HIC（氢致裂纹）16MnR钢板属于压力容器范畴，走的压力容器材料标准，归6654管理。
HIC为抗氢致开裂钢，16MnR(HIC)比16MnR有更严格的制造、检验要求。
一、材料：1、标准σs≤355MPa。
2、实测σb≤630MPa。
3、使用状态为正火、正火+回火、退火或[wiki]调质[/wiki]。
4、碳当量≤0.45。
5、焊接接头HB≤200。
6、S、P≤0.006%，更严格时控制S、P≤0.002%。
二、制造要求：1、冷变形量≤5%时，进行消除应力热处理，大于5%时，进行正火处理。
2、焊后进行消除应力热处理。
氢诱裂纹（HIC）性能采用NACE TM0284－2003标准进行HIC性能评价，试验溶液由供需双方协商确定，其HIC试验的平均值满足：裂纹敏感率（CSR）≤2％裂纹长度率（CLR）≤15％裂纹厚度率（CTR）≤5％注：只有钢板和板卷钢管才考虑在湿硫化氢环境下的抗HIC问题，轧制钢管不考虑HIC，20＃ANTI-HIC钢管是错误的，没有标准，没有制造厂家。
关于抗氢致开裂开裂及抗硫化物应力腐蚀开裂试验R-HIC钢板的问答
通常抗氢致开裂HIC（Hydrogen Induced Crack）主要是针对低碳高强度结构钢制压力管线讲的( 现代管线钢属于低碳或超低碳的微合金化钢)。
目前国内生产的此类专用钢(抗HIC专用钢)主要材料牌号有：16MnR(HIC),20R(HIC),SA516(HIC)。
该类钢的碳当量可用Ce=C+Mn6+(Cr+Mo+V)5+(Ni+Cu)15计算。
质保书中C：0.022，Mn：1.05，Cr：18.20，Ni：8.32材料成分大致符合不锈钢00Cr19Ni10(GBT1220—1992)主要元素成分要求。
提供的是00Cr19Ni10或类似材质，应该没有太大问题。
参考资料：关于提高提高管线钢抗HIC能力的措施提高管线钢抗HIC能力的措施有成份设计、冶炼控制、连铸工艺、控轧控冷等四个方面。
展开来说，主要有三点：提高钢的线纯净度。
采用精料及高效铁水预处理（三脱）及复合炉外精炼，达到S≤0.001%，P≤0.010%，[O]≤20ppm，[H]≤1.3ppm。
同时采用Ca处理。
②晶粒细化。
主要通过微合金化和控轧工艺使晶粒充分细化，提高成分和组织的均匀性。
为此，钢水和连铸过程要电磁搅拌；连铸过程采用轻压下技术；多阶段控制轧制及强制加速冷却工艺；Tio处理，使得钢获得优良的显微组织和超细晶粒，最终组织状态是没有带状珠光体的针状铁素体或贝氏体。
③昼降低含C量（C ≤0.06%），控制Mn含量，并添加Cu和Ni。
从炼钢来看，宝钢、武钢、鞍钢、攀钢、太钢等企业能生产不同等级的管线钢种，目前国内能生产X42、X52、X60、X65、X70等，X70目前在试用。
管线钢国产化程度大幅度提高，产品质量有了显著的改进，产品的成份控制、强度、韧性、晶粒度、焊接性能等均已接近或达到国外同类产品的水平。
高S原油加工过程中硫腐蚀及防护选材准则 thread-4029-1-1.html（作者前言）：2001年1月，中国石化科技开发部邀请英国壳牌石油公司材料专家霍普金申（音译）在南京就“高S原油加工过程中硫腐蚀及防护选材准则”做了讲座。
HIC氢致开裂试验详解
HIC氢致开裂试验又叫抗氢诱导裂纹试验、抗氢脆试验，氢致开裂(HIC)英文全称是：Hydrogeninducedcracking,简称HIC o与金属原子相比，氢原子尺寸很小，容易从金属原子间的间隙扩散至金属基体内部，与基体发生物理化学作用，从而降低金属基体的机械性能。
氢致开裂的原理氢致开裂的机理：当钢浸渍在含硫化氢的环境中，因腐蚀而产生的氢便渗入钢中，原子状氢扩散到达非金属夹杂物等界面，在其缺陷部位转变为分子氢，提高了空洞的内压。
(1)氢脆各种情况下产生的氢原子直接渗透到钢内部后，使钢晶粒间原子结合力降低，造成钢材的延伸性、端面收缩率降低，强度也发生变化。
氢脆理论：在裂纹尖端有与阳极反应相应的阴极反应发生。
所生成的氢或加工氢进入钢中引起氢致开裂。
(2)氢腐蚀氢与钢中的碳化物发生反应产生甲烷，甲烷气体不能从钢中扩散出去，聚集在晶粒间形成局部高压，造成应力集中，进而使钢材产生微裂纹或鼓泡。
氢的来源可分为内氢和外氢两种：（1）内氢是指材料在使用前内部就已经存在的氢，主要是冶炼（原材料中的水分）、酸洗（酸）、电镀（阴极析氢）、焊接（焊接前未烘干）、热处理（淬火等）等过程中；（2）外氢或环境氢是指材料在使用过程中吸收的氢。
如在H2或H2S气体或H2S水溶液中服役时，H2或H2S能分解出H进入构件或试样。
在氢气压力的作用下，不同层面上的相邻氢鼓泡裂纹相互连接，形成阶梯状特征的内部裂纹称为氢致开裂，裂纹有时也可扩展到金属表面。
HIC的发生也无需外加应力，一般与钢中高密度的大平面夹杂物或合金元素在钢中偏析产生的不规则微观组织有关。
现在已广泛运用氢致裂纹（H1C）来描述裂纹类型，并且被NACE国际组织采用。
试验方案及标准NACETMO284管线钢和压力容器抗氢致开裂评定方法GB/T8650管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方试样要求：样品尺寸：长IOOmm,宽20mm o1)厚度＜30mm:平行取样，同一产品取1组样品，数量为3个；2)3。
Q345R(R-HIC)中HIC氢致开裂分类(氢脆和氢腐蚀)
Q345R（R・HIC）中HIC 试验1、氢致开裂（HIC）试验简介氢致开裂（HIC）英文全称是：Hydrogen induced crackingo硫化氢是石油和天然气中最具腐蚀作用的有害介质之一，在天然气输送过程中，硫化氢对输送管线的应力腐蚀占很大比重。
在湿硫化氢环境中使用时，能导致碳钢内部出现氢鼓泡（HB）、氢致开裂（HIC）和应力导向的氢致开裂（SOHIC）。
管材在含硫化氢等酸性环境中，因腐蚀产生的氢侵入钢内而产生的裂纹称为氢致开裂（HIC）国标GB/T8650-2006《管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法》，规定了管线钢和压力容器钢板在含有硫化物水溶液的腐蚀环境中，由于腐蚀吸氢引起的HIC的评定方法。
美标NACE TM 0284管道、压力容器抗氢致开裂钢性能评价的试验方法,规定了HIC氢致开裂的评定方法。
2、氢致开裂分类（氢脆和氢腐蚀）1）氢脆：各种情况下产生的氢原子直接渗透到钢内部后，使钢晶粒间原子结合力降低，造成钢材的延伸性、端面收缩率降低，强度也发生变化。
在裂纹尖端有与阳极反应相应的阴极反应发生。
所生成的氢或加工氢进入钢中引起氢致开裂。
2）氢腐蚀：氢与钢中的碳化物发生反应产生甲烷，甲烷气体不能从钢中扩散出去，聚集在晶粒间形成局部高压，造成应力集中，进而使钢材产生微裂纹或鼓泡。
3、破坏类型在石油天然气行业和石化行业中，如果在湿H2S环境下选用碳钢或低合金钢，那么钢板会发生很严重的脆化。
这种脆化的机理是：H2s与钢材表面发生腐蚀反应产生氢，而后氢又被钢材吸收导致氢脆。
对于低合金钢来说，这种破坏可分为以下几种类型：1）氢诱导开裂（HIC）。
HIC不需要应力就可以在钢材内部产生并传播。
2）硫化物应力开裂（SSC） ° SSC主要出现在硬度高的区域，如焊缝区。
3）应力方向氢诱导开裂（SOHIC）o事实上，SOHIC可被看作是HIC和SSC共同作用的结果。
4）氢致延迟裂纹：容器在焊接过程中，焊接材料中水分或油污在电弧高温作用下分解产生氢，这些氢一部分进入熔融的焊缝金属中，当焊缝冷却时来不急扩散出去形成局部高压而导致焊缝出现微裂纹的现象。
氢致裂纹的形成机理
氢致裂纹的形成机理
氢致裂纹又称氢解裂纹、氢硬度裂纹，是加工由铸铁、低合金钢和不锈钢制造的零件所固有的损伤症状，主要是特定环境情况下此类材料在拉伸强度、断裂蠕变时缺乏韧性，形成连续的小裂痕，最终聚集成贴近边界的正方形或类正方形的裂纹群，影响零件的性能和使用寿命。
氢致裂纹的形成机理可归结为氢的迁移和脱键作用。
材料在运动、磨擦、缓冲或热处理等活动过程中，易产生弹性形变，包括断裂、变形、扩展或压缩，造成内部质子活动，形成原子空位，并挥发出氢。
在这种情况下，原子空位会吸收氢，引发典型的氢脱键现象，随着时间的推移，这些氢原子在连续的拉伸和变形运动中反复重组，形成与材料的晶格结构不均衡的氢脱键区，该区极易受拉伸或活动的外力影响，从而加速氢致裂痕的扩展。
因此，要预防氢致裂纹的产生，必须采取适当的措施，如选择无氢含量的材料和相应的处理工艺，采用封闭环境制作零件，在运转过程中增加润滑，降低磨擦损伤，并在变换状态时大量补充油脂。
以上方法可以有效防止氢脱键现象，进而降低氢致裂纹的危害性。
氢致开裂HIC试验概述及注意事项2016.12
氢致开裂试验HIC-取样示意图
管材
氢致开裂试验HIC-取样示意图
板材
氢致开裂试验HIC-取样示意图
管件
氢致开裂试验HIC-取样示意图
管件
氢致开裂试验HIC-取样示意图
法兰
氢致开裂试验HIC-实验步骤
• 配制溶液 溶液制备 • 预除氧-流速100ml/min/每升的N2净化处理1h
x H2S（mole-%） 0.1≤x H2S≤0.3
试验周期（h/天） 2160/90
0.003＜p H2S≤0.01
0.01＜p H2S≤0.1 0.1＜p H2S
0.3＜x H2S≤1
1＜x H2S≤10 10＜x H2S
720/30 336/14
9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ/4
氢致开裂试验HIC-结果评价
结果评价 氢鼓泡-数量、最大尺寸、面积比
• 放置试样-宽面垂直 • 除氧-流速100ml/min/每升的N2净化处理1h 试样暴露 • 试验气体饱和并测量浓度-200ml/min/每升的试验气体，
60min
• 清洗 • 氢鼓泡 结果评价 • 裂纹分析及计算
氢致开裂试验HIC-实验步骤
溶液配制
A溶液: 0.5 wt%CH3COOH + 5 wt% NaCl+蒸馏水 初始pH:2.7±0.1；硫化氢饱和时：2.7～3.3；结束<4.0 硫化氢含量：不低于2300ppm
氢致开裂（HIC）试验 概要及注意事项
制作人：魏林 2016 年 12 月 30 日
氢致开裂试验HIC
采标情况： NACE TM 0284-2016 GB/T 8650-2015
NACE TM 0284-2016于2016.3.22日批准实施，代替11版。
氢致开裂HIC试验概述及注意事项2016.12
H2S 浓度（mg/L）= [(A × k ) − B] × 17030
C
谢 谢！
取样后去除试样上下或内外表面最多各1mm。取样后弯 曲的试样可不压平进行试验。
试样数量：奇数个，至少3个 基本原则一般为母材沿轧制方向取样；焊缝在垂直
于焊缝位置取样；ERW管沿焊缝方向取样。
试样制备：线切割 磨床
氢致开裂试验HIC-取样及试样制备
试样清洗 丙酮超声清洗 酒精脱水
雾化试验法 使用喷枪雾化器 保持喷雾器与试样表面距离在250mm～500mm 气体以0.1MPa（15psi）通过喷雾器，使试样表面形成薄雾 喷水时间1s ～ 10s 当水滴在表面迅速形成一层薄且连续一致的水膜时，说明试样除脂
氢致开裂（HIC）试验 概要及注意事项
制作人：魏林 2016 年 12 月 30 日
氢致开裂试验HIC
采标情况： NACE TM 0284-2016 GB/T 8650-2015
NACE TM 0284-2016于2016.3.22日批准实施，代替11版。
试验目的：该标准方法用于评价管线及压力容器钢，在含硫的水性腐蚀 介质中因吸收氢而导致材料而诱发氢致开裂的抗氢致开裂性能。
P400粒度砂纸 有
试验 时间
96h～2160h
96h
硫化氢浓 度测量
碘滴定法：按不同硫化氢浓度规定了滴定参 数（碘、硫代硫酸钠浓度 被测溶液体积） 计算公式
滴定参数固定 计算公式
试验评价
超声波检测的非强制性要求 裂纹面积比测量方法
无
备注
国内无美标4级 水的检定单位
H2S 浓度（mg/L）= (A − B ) × 17040
数量：依据验收标准，直观判定 最大尺寸：试样表面经1200粒度砂纸轻微打磨
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SOHIC应力导向氢致开裂试验
针对产品：石油相关设备、管道、阀门、法兰、压力容器、锻件、铸件等
采用标准：NACE TM 0103-2011
测试方法：双梁（DB）试验、NACE TM0177 A法
结果评价：
双梁（DB）试验：连续开裂长度CCL、不连续开裂长度DCL、总开裂长度TCL NACE TM0177 A法：抗拉强度下降比例
焊接压力容器的碳钢板在湿硫化氢环境工作时，可能遭受一种或多种形式的环境开裂，这些开裂包括：
1）高硬度焊缝和热影响区的硫化物应力腐蚀开裂SSC
2）基体金属的氢致开裂HIC
3）应力导向氢致开裂SOHIC
对于具有很好的抗HIC性能的钢，由于他们在冶炼过程及其形成的显微结构仍具有对SOHIC的敏感性，可能需要进行SOHIC试验。
与HIC区别：
氢致开裂典型图
SOHIC 典型图
DB试样尺寸：
DB试样，测试时间168小时。
二、使用NACE TM 0177进行SOHIC评价：
1、NACE TM 0177进行后观察裂纹，并在150度烘烤24小时后进行拉伸试验。
抗拉强度低于实际抗拉强度的80%时认为材料失效。