نقش بافت، آخال و رسوب ها در شروع و انتشار ترک های هیدروژنی درخطوط لوله فولادی API X70

در این تحقیق، سطح و مقطع عرضی لوله فولادی X70 بوسیله میکروسکوپ الکترونی SEM و آزمون طیف نگاری EDS به منظور تشخیص نوع و شکل آخال مورد بررسی قرار گرفت. سپس روش الکتروشیمیایی شارژ هیدروژنی با استفاده از مخلوط M 2/0 اسید سولفوریک و g/l 3 آمونیوم تیوسیانیت جهت ایجاد ترک های هیدروژنی در نمونه X70 بکار گرفته شد. بعد از انجام آزمایش های شارژ هیدروژنی، مقطع عرضی نمونه های شارژ شده تا μm 1 پولیش شده و بعد از اچ کردن با محلول 2 درصد نیتال با دقت توسط میکروسکوپ SEM جهت یافتن ترک های هیدروژنی بررسی شد. سپس شروع و انتشار ترک های هیدروژنی با استفاده از آزمون طیف نگاری EDS و روش تحلیل پراش الکترونی برگشتی (EBSD) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که در نمونه شارژ نشده انواع مختلفی از آخال شامل آخال های اکسیدی، سولفیدی و نیتریدی وجود دارند که انباشتگی این آخال در وسط ضخامت ورقه فولادی بیشتر از جاهای دیگر است. اما در نمونه های شارژ شده، مشخص شد که ترک تنها از تعداد خاصی آخال و رسوب هایی نظیر سولفید منگنز و رسوب های کربو نیتریدی شروع به رشد می کند. بقیه آخال و رسوب های اکسیدی در شروع و انتشار ترک تاثیری ندارد و نقش آن ها در کاهش چقرمگی شکست می باشد. هم چنین نتایج آزمایش های الکترون پراش برگشتی نشان دادند که ترک مستعد رشد در ناحیه با بافت ضعیف یا تصادفی است. سایر عوامل موثر در رشد ترک نظیر جهت گیری دانه های شامل ترک مورد بحث قرار گرفتند.