[SME-NCKH] NGHIÊN CỨU TIÊU BIỂU THÁNG 2 – 2023

Correlation between in-Situ small punch and conventional test result in evaluating hydrogen embrittlement susceptibility of API X70 base and weld under hydrogen gas mixture.

Doi: https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2024.108047

Danh sách tác giả: Thanh Tuan Nguyen, Jaeyeong Park, Kyung-Oh Bae, Un Bong Baek

Tên tạp chí: Engineering Failure Analysis        IF: 4.0,        CiteScore: 6.3

Giới thiệu về nội dung nghiên cứu công bố:

       Sự hiện diện của sự không đồng nhất cấu trúc kim loại trong các mối hàn, kết hợp với các yếu tố môi trường, có thể gây ra những ảnh hưởng có hại đối với tuổi thọ dịch vụ của các thành phần kết cấu kỹ thuật. Nghiên cứu này khám phá tác động của hỗn hợp khí hydrogen/methane (H2/CH4) dưới các tỷ lệ thể tích khí hydrogen khác nhau đối với hành vi biến dạng và gãy vỡ của vật liệu ống dẫn API X70 được hàn bằng phương pháp thử nghiệmmẫu nhỏ. Kim loại hàn cho thấy mức độ dễ bị hỏng do hydrogen cao hơn so với kim loại cơ bản, được chứng minh bằng sự giảm đáng kể trong tỷ lệ thể tích hydrogen cần thiết cho quá trình chuyển từ hành vi dẻo sang giòi. Ngoài ra, các chỉ số về sự dễ bị hỏng do hydrogen được thu được thông qua phương pháp thử nghiệm mẫu nhỏ nghiêm trọng hơn so với các phương pháp thử nghiệm truyền thống. Việc sử dụng trực tiếp kết quả thử nghiệm đấm nhỏ để đánh giá tính tương thích với hydrogen trong vật liệu kết cấu có thể dẫn đến ước lượng quá mức cẩn thận. Các tham số định lượng được dẫn ra từ thử nghiệm đấm nhỏ của cả hai vật liệu, cùng với đặc điểm hình dạng gãy vỡ, đã được phân tích để xác định mối tương quan giữa các chỉ số dễ bị hỏng do hydrogen thu được thông qua phương pháp thử nghiệm đấm nhỏ và những chỉ số thu được thông qua các phương pháp thử nghiệm truyền thống. Phương pháp thử nghiệm đấm nhỏ dường như có khả năng phát hiện độ nhạy cảm với sự dễ bị hỏng do hydrogen do các đặc điểm cấu trúc vi mô bất lợi tồn tại trong cấu trúc kim loại.

Hình ảnh tiêu biểu:

Hình ảnh 1. Biểu đồ mô tả kết cấu của jig thí nghiệm dung mẫu nhỏ dưới sự hiện diện của môi trường khí hydrogen.

Hình ảnh 2. Ảnh hưởng của 10 MPa hỗn hợp khí hydrogen và methan tới cơ tính của vật liệu đường ống X70 pipeline steel

Hình ảnh 3. Cơ chế phá hủy của mẫu vật liệu hàn dưới ảnh hưởng của hỗn hợp khí hydrogen và khí methan