بررسي اثر سرعت تغيير شكل اوليه بر ترك خوردگي تنشي فولاد API X60 در محيط حاوي H2S

Investigation on Effect of Prior Deformation Strain Rate on The Stress Corrosion Cracking of API X60 in The H2S Environment

در پژوهش حاضر اثر سرعت تغيير شكل اوليه بر ميزان مستعد بودن فولاد ميكروآلياژي API X60 به ترك خوردگي تنشي در محيط سولفيدي (SSC) مورد بررسي قرار گرفته است. در ابتدا نمونه ها تحت تغيير شكل پلاستيك 3 درصد با سرعت هاي متفاوت 5 و 10 و 15 ميليمتر بر دقيقه قرار گرفتند. در ادامه بر روي اين نمونه ها آزمايش هاي بار ثابت و كشش با نرخ كرنش آهسته (SSRT) با نرخ كرنش (6-)10*1.33 در محيط حاوي H2S انجام شد. همچنين ميزان نفوذ هيدروژن در آنها به كمك آزمايش هيدروژن نفوذپذير (Diffusible Hydrogen) و روش جابجايي گليسيرن اندازه گيري شد. در انتها به منظور بررسي آخال ها، مكانيزم شكست و نحوه پيشرفت ترك ها سطح شكست نمونه ها مورد مطالعه با ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مجهز به آشكارساز الكترون هاي برگشتي (BSE) و الكترون هاي ثانويه (SE) قرار گرفت. نتايج حاصل از آزمايش هيدروژن نفوذپذير بيانگر افزايش هيدروژن نفوذ كرده در سرعت تغيير شكل هاي بالاتر بود. همچنين آزمايشات مكانيكي و ميكروسكوپي نشان داد كه با افزايش سرعت تغيير شكل اوليه باعث افت شديد درصد ازدياد طول، چقرمگي شكست و تغيير رفتار شكست نمونه ها تا حد كاملا ترد مي شود.

The present study seeks to evaluate the impact of prior deformation rate on the amount of susceptibility to sulfide stress corrosion cracking (SSC) API X60 microalloy steel. At first , the samples were exposed to as much as 3% plastic deformation in varying rates of 5 , 10 and 15 mm/min. Lather on tests including static load and slow strain rate test (SSRT) with a strain rate as much as 10^ -6 in H2S environment were conducted on the samples. The amount of hydrogen diffusion was also calculated though performing diffusible hydrogen method and glycerin displacement tests as well. Finally in order to investigation inclusions, fracture mechanisms and crack propagation pattern an scanning electron microscopy (SEM) equipped with backscattered electron (BSE) and secondry electron (SE) detector were used. Findings from diffusible hydrogen test indicate that the amount of diffused hydrogen increases at higher prior deformation strain rates. Mechanical and microscopic investigations show that an increase in prior deformation strain rate would drastically lower elongation, toughness and change the fracture behavior to the extent that allows samples to be brittle.