镍对大直径焊接管延迟断裂的影响

众所周知，大直径焊管下氧化锡化学元素的富集，目前还没有相关研究对氧化铁在Ni以下富集的现象进行延迟断裂特性的影响，因此，对于氧化铁在Ni以下富集的情况，热处理是使用实际产品粘氧化尺度PC评价钢筋的延迟断裂特性，而不是使用常规加工的成品样品进行评价。

日本热处理后钢的抗拉强度为1500 MPa级PC棒施加80%的应力，在50℃× 20%硫氰酸铵溶液中进行延迟断裂试验(FIP试验法)时研究Ni对延迟断裂时间的影响。随着Ni含量的增加，破裂时间会大大延长，当Ni含量增加到0.77质量%以上时，大直径管道在100h时未发生破裂。

另一方面，对修整器大直径管材表面进行抛光处理后的表面进行了同样的试验，结果表明，虽然断裂时间比热处理后的材料缩短，但添加Ni也能看到同样的效果。但是，绝不添加镍钢，断裂时间与材料下热处理相同。你可以认为这种延迟断裂特征的差异与氢穿透的差异有关。

因此，将经过热处理和表面抛光的大直径管材置于相同环境下浸泡5h后进行延迟断裂试验，采用加热型分析方法进行氢气扩散(在本例中扩散在室温附近的部分氢气在这里，采用加热型分析方法分析表明氢气在低温下的扩散比氢气的析出低300℃左右)进行测定。从热处理下的材料来看，Ni量的增加，氢的扩散会急剧减少，而研磨材料来看，比热处理下的氢扩散增加，但研磨后可以看到随着Ni量的增加，氢的扩散呈下降趋势。

利用EPMA对材料表面附近的大直径管材热处理状态进行了调查，在边界处可以看到氧化铁和铁氧体的Ni富集层。如果对钢表面添加Ni进行抛光，则可以清除氧化垢和富Ni层，这说明打磨有助于抑制氢气的渗入，所以无论在哪里条件下，都有打磨的需要。这里，虽然没有添加Ni钢的氧化皮，没有富Ni层，但由于抛光前后扩散氢的量没有改变，因此对氧化铁皮穿透氢没有影响。可以说，在热处理后钢表面添加Ni，氢的作用是渗透富Ni层。

热轧扩展通过大直径管道的富镍层可以抑制氢的穿透，提高延迟断裂性能。