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管线钢在输送油气的过程中，由于油气中H2S气体的作用很容易使其发生氢致开裂（HIC），导致材料失效。如果不及时处理，不仅会造成资源的浪费，还对周围环境和人身带来巨大的安全隐患。因此，研究管线钢的HIC产生机理和影响因素，对提高管线钢的抗HIC性能和延长使用寿命具有重要的现实意义。本文选用三种典型微观组织结构的管线钢：1#（铁素体+珠光体）、2#（针状铁素体）和3#（超低碳贝氏体）作为实验材料。按照NACE标准TM-0284-2003比较了三种管线钢的HIC敏感性；利用金相显微镜、扫描电镜对HIC裂纹进行观察，结合氢压理论分析了HIC裂纹形核机理；讨论了裂纹扩展方式和材料组织结构与晶界结构的相互关系；利用改装后的Davanathan-Stachursky氢渗透装置测量了三种管线钢的氢渗透动力学参数，分析了三种管线钢对氢原子的捕获效率以及和HIC敏感性的相互关系；通过观察氢致裂纹在轧板厚度方向上的产生位置分布，以3#管线钢为例探讨了轧板不同厚度位置处的微观结构对HIC敏感性的影响。主要研究结果：（1）在酸性湿硫化氢环境下，氢致裂纹容易在钢铁材料中的夹杂物和带状组织处形核产生。而且带状组织的HIC敏感性强于夹杂物。（2）铁素体+珠光体管线钢中HIC裂纹容易沿着轧板中心处的珠光体带状组织扩展；针状铁素体管线钢中的HIC裂纹主要沿着针状铁素体和多边形铁素体的边界扩展，绕过了大多数的针状铁素体；超低碳贝氏体管线钢中的HIC裂纹主要沿着原奥氏体晶界扩展。（3）材料中的小角度晶界具有一定的抗HIC性能，材料中小角度晶界所占比例越高，材料的抗HIC性能越好。（4）利用氢渗透动力学参数可以很好的解释材料的HIC敏感性。材料的氢渗透通量J∞、氢扩散系数Deff越高，阴极侧的氢浓度C0越低，材料对氢原子的捕获能力越差，其抗HIC性能越好。（5）不同微观结构管线钢的不同厚度处的HIC敏感性不同，超低碳贝氏体管线钢的HIC裂纹主要出现在轧板1/4厚度位置处，由于该处的微观组织、晶粒取向差、夹杂物以及析出物等因素的共同作用，该处对氢原子的捕获效率最高，HIC敏感性最大。