湿H2S环境下16MnR钢氢鼓泡的有限元模拟

针对16MnR钢中MnS夹杂在湿硫化氢环境下引起环境开裂事故的无法预测性问题，采用有限元软件ABAQUS对氢向MnS夹杂扩散聚集引起氢鼓泡的行为进行有限元模拟，得到了氢质量摩尔浓度随时间的分布以及氢鼓泡形貌。预测了产生鼓泡的临界质量摩尔浓度、压力以及产生断裂失效的时间。结果表面，在湿硫化氢环境中，氢向MnS/基体界面处扩散聚集，产生巨大氢压，使材料发生塑性变形，产生氢鼓泡。带状MnS夹杂物的数量越多、夹杂物越长、氢质量摩尔浓度越高，材料产生氢鼓泡的敏感性就越大。研究结果可为服役在氢环境中的装置预测性维修提供参考。