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1、HIC 试验操作规程1. 试验原理HIC 试验(Hydrogen-Induced Cracking)，即氢致开裂试验，是氢原子在金属中集中所诱发的敏感材料的开裂机理，通常氢原子是在有水的状况下由 H S 与钢材2发生反响产生的。HIC 试验通过模拟这种酸性环境系统，让钢材在含H S 的饱和溶2液中浸泡肯定的时间，然后观看钢材截面是否发生氢致裂纹来评价钢材的抗酸性能。2. 设备装置试验装置应有足够大的可容纳试样的空间，在经过净化和导入 H S 的密闭容器2内进展，任何试验材料都不应污染试验环境或者与试验环境发生反响。图 1 为典型试验装置简图。图 1: 典型的试验装置简图所用设备主要有：1HIC
2、 试验反响釜规格：470360mm，有机玻璃制造2H S 气体吸取塔2（3） 通风橱操作台规格：23501500840mm；生产厂商：XX 雄城泛美科学试验室设备 XX（4） 水浴箱规格：680580380mm；生产厂商：WINPARK（5） 金相显微镜 规格：XJL-02A；生产厂商：XX 江南光学仪器厂（6） 超声波清洗器内槽尺寸：300250mm；功率： 185W；频率：42KHz；生产厂商：XX 精华超声波仪器 XX7H S 有毒气体报警器 规格：SFD-300II；生产厂商：XX 索福达电子 XX28线切割机规格：通用型 快走丝；生产厂商：XX 庆元周密机械 XX3. 试样制备3.1
3、 试样尺寸3.1.1 试样尺寸应为 1001mm 长，201mm 宽。3.1.2 试样壁厚应为管的整个壁厚，最大 30mm。最多允许从内、外外表各去除 1mm，试样坯料不应被矫平。3.1.3 对小直径、薄壁电阻焊管和无缝管线钢管，试样厚度最少应为管壁厚度的 80。在这种状况下，应从钢管上取弧形试样进展试验，试样坯料不应被矫平。3.2 试样数量、位置和方向3.2.1 每根试验管应从焊缝、焊缝 90以与 180位置取样，或按订单要求取样。3.2.2 从钢管上取下的试样应：A.无缝管和纵向焊管的母材金属，应平行于管的纵轴见图 2； B.螺旋焊管的母材金属，应平行于焊缝见图 3；C.焊管的焊接区，应垂
4、直于焊缝见图 4-图 5；D.小直径电阻焊管的焊接区，应平行于焊缝。焊缝应近似位于试样的中线上见图 6。图 2: 无缝管和纵向焊管母材取样示意图全部尺寸单位为：mm图 3: 螺旋焊管母材取样示意图全部尺寸单位为：mm图 4: 纵向焊管焊缝区取样示意图全部尺寸单位为：mm图 5: 螺旋焊管焊缝区取样示意图全部尺寸单位为：mm图 6：电阻焊管焊缝区取样示意图全部尺寸单位为：mm3.3 试样制作3.3.1 可通过任意一种便利的方法切取试样坯料。如坯料是承受气割，则应通过磨、锯或机加工等方法将外表的热影响区全部去掉。3.3.2 每个试样都应在端部打上具有永久性的标记。试样的四个外表应水磨或干磨，然后对
5、全部试样外表用 320#砂纸打磨抛光。对试样加工的最终两道工序应确保去除材料的最大量为 0.05mm。3.3.4 试验时试样六个外表均应暴露在试验溶液中，试样的任何切面不许带有涂层。4. 试验溶液试验气体、氯化钠、冰乙酸与其它溶质应为试剂级或到达化学纯级纯度最小为 99.5%，试验用水应承受蒸馏水或去离子水。4.1 A 溶液A 溶液由 5.0 % NaClwt和 0.50 %wtCH COOH 的蒸馏水或去离子水构3成，例如：50.0 g NaCl 和 5.00 g 的 CH COOH 应溶解在每 945g 蒸馏水或去离子3水中。溶液初始 pH 值为 2.7 0.1，全部参加试验溶液试剂的数量
6、误差不能超过给定量的1.0%。4.2 B 溶液B 溶液由人工海水构成，其 pH 值有效值为 8.18.3。5. 试验步骤5.1 测量试样的尺寸并观看试样外表是否存在毛刺、油渍、锈迹和加工问题， 对所存在的问题做相应的处理。5.2 对全部处理过的试样先用丙酮放入超声波清洗机中清洗两遍，再用无水乙醇清洗外表一遍，放入通风橱中晾干后进展试验。5.3 按上述第 4 节要求配置相应的溶液，试验溶液的温度应为 253。5.4 晾干后试样宽面垂直放入用有机机玻璃制成的架子上见图 7，之后放入试验容器中，试验溶液体积与试样总外表积的最小比率为 3 mL/cm2，并保证试样完全浸没在溶液中，密封容器并检查容器的
7、密封性。图 7：试验容器内试样的排列方向5.5 除氧和 H S 的导入25.5.1 密闭容器应用氮气进展除氧，除氧时间大于 1 小时。试验溶液充入密闭容器后，应马上进展除氧处理，流速至少为 100 mL /分每升试验溶液。除氧后，通入 H S 气体，速率应至少为 200 mL/分每升试验溶液，持续时间为260 分钟。然后，必需保持 H S 气体正压。用碘滴定法测定试验溶液中 H S 的浓度，22H S 最小浓度应为 2300 ppm。25.6 pH 值测定5.6.1 试验开头时 pH 值：试验开头时的pH 值应在 H S 到达饱和状态后马上测2量，A 溶液的初始 pH 值应不超过 3.3；B
8、溶液的初始 pH 值应在 4.85.4X 围内。溶液饱和之后再以低流速每分钟几个气泡向溶液中连续充入H S 气体，直到试2验完毕。试验终止时 pH 值：试验终止时，应测定溶液的 pH 值，对 A 溶液，有效试验的 pH 值应不超过 4.0；对 B 溶液，有效的 pH 值应在 4.85.4X 围内。5.7 试验持续时间 96 小时。初期导入H S 气体 60 分钟后，为试验开头计时时2间。5.8 试验完毕5.8.1 到时间后测定溶液 PH 值，关闭H S 气源，向溶液中通入 N22气两小时以上，除去溶液中的 H S 气体。25.8.2 关闭 N2气源，将除去 H S 的溶液导入专用废液回收桶，回
9、收桶应能密封。25.8.3 通入自来水以进一步降低容器中 H S 的浓度，废水导入回收桶。2除去 H S 后翻开容器取出试样，清洗每个试样以便除去锈层和沉积物。试样的2清洗可以用去污剂、金属丝刷或塑料刷或稍微喷砂，但不允许酸洗或任何其他可能促进氢吸取的清洗方法。试验完毕后要检查 H S 气瓶和 N 气瓶的气密性，避开漏气。226. 试样的评定6.1 试样取出晾干后，用 600#砂纸稍微打磨外表，观看外表是否存在氢鼓泡。6.2 之后，每件试样应按如图 26 所示进展切割，并检查剖面。如有必要， 应对每个剖面进展金相抛光、侵蚀处理，将裂纹与小的夹杂物、分层、擦痕或其它不连续区分开来。处理时应只对截
10、面进展稍微侵蚀处理，重的侵蚀处理可导致小裂纹模糊。6.3 裂纹测量方法应如图 8 所示。测量裂纹的长度和宽度时，相距小于 0.5mm 的裂纹应视为一个裂纹。全部放大 100 倍可识别的裂纹均应计算在内。但那些全部位于内、外面 1mm 内的裂纹除外。在检测某些断面时，可能需要更高的放大倍数，以区分是微小裂纹、还是夹杂物、侧面点蚀或其它的不连续现象。6.4 每一截面应用等式、计算和报告比值，并计算每个试样的平均值。裂纹敏感率 CSR (ab)(W T )100%裂纹长度率 CLR aW100%裂纹厚度率 CTR b 100%T式中：a 为裂纹长度b 为裂纹厚度W 为截面宽度T 为试样厚度图8试样的CSR、CLR和CTR计算
