宋 洋， 赵国仙， 王映超， 张思琦， 郭梦龙， 杨 梅

（1. 西安摩尔石油工程实验室股份有限公司， 西安710065;2. 西安石油大学 材料科学与工程学院， 西安710065）

0 前 言

应力腐蚀开裂是金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下， 经过一段时间后所产生的低应力脆断现象[1-2]。 它并不是金属在应力或者化学介质单独作用下的机械性破坏， 而是在应力与化学介质共同作用下发生腐蚀性破坏， 这些腐蚀性破坏相互叠加从而发生断裂。

应力腐蚀开裂是环境开裂的一种情况， 它不会造成钢的明显失重， 但却会降低钢的机械强度。

Q245R 钢是一种优质低碳碳素钢， 其价格低， 综合力学性能好， 因此被广泛地应用于油田运输管线、 压力容器等。 但当其处于含有CO2和H2S 的环境中时， 就会发生应力腐蚀开裂[3]。 尤其在H2S 环境中， 会使材料发生氢损伤， 如硫化物应力开裂 （SSC） 和氢致开裂 （HIC） 等， 导致材料失效。 因此， 对Q245R 钢在含H2S 环境中的抗应力腐蚀开裂行为进行研究， 对于其在现场环境中的腐蚀倾向判断、 减少或避免灾害性事故的发生具有十分重要的意义[4]。 本研究对Q245R钢在含H2S 环境中的抗开裂性能与其机理进行分析与探讨， 以期为后续的现场选材及应用做出技术指导及知识储备。

1 试验方法

1.1 试验材料

选用厚度为10 mm 的Q245R （R-HIC） 钢板作为试验材料， 对其进行化学成分分析， 结果见表1。 采用GB 713—2014 《锅炉和压力容器用钢板》 标准对其进行判定， 可见其化学成分符合标准中对Q245R 钢的规定。 其力学性能见表2。

表1 Q245R 钢的化学成分