Estudo Quantitativo sobre a Concentração de Hidrogênio–Sensibilidade à Fragilização por Hidrogênio do Aço para Pipeline X80 Baseado em Cinética de Permeação de Hidrogênio

A concentração de hidrogênio no aço está diretamente relacionada à sensibilidade à fragilização por hidrogênio (HE) do aço. Este estudo combinou carga eletroquímica de hidrogênio, o teste de taxa de deformação lenta (SSRT) e experimentos de permeação de hidrogênio para investigar a variação na concentração de hidrogênio no aço para pipeline com o tempo de carga eletroquímica de hidrogênio. Obteve-se a influência da concentração de hidrogênio no aço sobre as propriedades mecânicas do aço para pipeline X80 e, em última análise, estabeleceu-se uma relação quantitativa entre a concentração de hidrogênio no aço e a sensibilidade à fragilização por hidrogênio. Os resultados mostram que a concentração de hidrogênio no aço aumentou gradualmente com o tempo de carga de hidrogênio, e a fórmula da relação quantitativa pode ser dada como CH = 5.35 − 4.2 exp (−0.26t); o índice de HE do aço X80 aumentou com a concentração de hidrogênio. Além disso, uma vez que a concentração de hidrogênio no aço atinge 5.08 × 10−6 mol/cm3, até mesmo a mais leve alteração no conteúdo de hidrogênio provocará uma drástica diminuição na plasticidade. A fórmula da relação quantitativa entre a concentração de hidrogênio e o índice de HE (FH) no aço X80 pode ser dada como FH=0.029 exp (1.5CH) − 0.029. Quando a concentração de hidrogênio no aço está em seu máximo, o FH do aço X80 atinge 88.6%. Este estudo fornece uma referência para analisar a relação quantitativa entre a concentração de hidrogênio e o índice de HE no aço após a carga eletroquímica de hidrogênio.