掺氢环境对X52管线钢拉伸性能的影响

来源：机械工程材料杂志2025年第12期北京时间：

作者：李玉刚, 刘志坦, 黄峰, 丁浩然, 成先明, 吴溢凡, 王纯, 杨可

摘要：在纯天然气（未掺氢）和天然气+体积分数20%氢气（掺氢）两种环境下，对X52管线钢开展20，40，60 ℃慢应变速率拉伸试验，研究了掺氢环境对该钢拉伸性能和断口形貌的影响。结果表明：氢的存在降低了X52管线钢的拉伸性能，表现为塑性的下降和断裂的提前发生；随着温度升高，氢的扩散速率加快，氢脆敏感性增强，塑性下降趋势更加显著。在未掺氢环境中X52管线钢的断裂由微孔聚合机制主导，表现为典型韧性断裂特征；而在掺氢环境下，断裂机制为韧脆混合断裂，断口边缘区域以准解理形貌为主，中心区域以韧窝形貌为主，同时随着温度升高，准解理特征更加明显，脆性断裂程度增加。

关键词：X52管线钢, 氢脆, 慢应变速率拉伸性能, 断口形貌