PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Crystals· 2026Q2

API X70 Boru Kaynaklarında Hidrojen Kaynaklı Hasar Evrimi ve CH4-H2 Karışımları Altında Yarı-Kopma Çatlaması

Hydrogen-Induced Damage Evolution and Quasi-Cleavage Cracking in API X70 Pipeline Girth Welds Under Blended CH4-H2 Environments

Yufa Deng, Chun Kang, Guichuan Chang, Gang Yang ve diğerleri

Kısa özet

CH4 içinde %5-20 H2 içeren 4-10 MPa'lık ortamlara maruz kalan API X70 boru etek kaynaklarında, hidrojen konsantrasyonu arttıkça mukavemet azaldı (en fazla %7.2) ve süneklik azaldı (uzama %16.46'dan %13.04'e düştü), yarı-kopma (QC) kırılması gözlemlendi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • API X70 etek kaynakları, 4-10 MPa'da CH4 içinde %5-20 H2'ye maruz kaldığında akma mukavemetinde azalma (en fazla %7.2) ve uzamada düşüş (%13.04'e kadar) gösterdi.
  • Daha yüksek hidrojen konsantrasyonları, giderek artan kenar lokalize yarı-kopma (QC) kırılma bölgelerine yol açtı.
  • Mikro-boşluk morfolojisi ve ikincil çatlama duruma bağlı olarak değişti.
  • QC çatlaması, lokalize intragranüler plastik deformasyon ile ilişkilendirildi ve potansiyel olarak HELP mekanizmalarını içeriyordu.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Hydrogen blending in natural gas pipelines poses an embrittlement risk to girth welds. This study investigated an API X70 girth weld in CH4-H2 mixtures containing 5–20% H2 at 4–10 MPa using slow strain rate tensile testing, fractography, and electron backscatter diffraction (EBSD). Relative to pure CH4, the maximum reductions in yield and ultimate tensile strengths were 7.2% and 3.9%, respectively, whereas elongation decreased from 16.46% to 13.04% under the 10 MPa-20% H2 condition. Fractography revealed increasingly extensive edge-localized quasi-cleavage (QC) regions under higher hydrogen exposure conditions. Post-fracture EBSD revealed condition-dependent differences in micro-void morphology and secondary cracking. At 7 MPa-20% H2, intersecting high KAM bands in two regions near a representative secondary crack exhibited local peak values of 2.65°–3.87° and were geometrically compatible with distinct {110} plane traces. However, the examined crack path did not consistently follow a single {110} trace. These findings indicate a close association between QC cracking and localized intragranular plastic deformation and were consistent with a contribution from hydrogen-enhanced localized plasticity (HELP), although vacancy-mediated damage and hydrogen-enhanced decohesion could not be excluded.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Crystals, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Metaller ve Alaşımlar

Metals and AlloysMaterials Science