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      你不知道緊固件氫脆的這些秘密

      網站編輯:嘉興合邦機械科技股份有限公司 │ 發布時間:2021-11-11 

      高強度緊固件常被用于重要場合,如橋梁、車輛發動機、航天器,這些緊固件的失效將導致災難性的后果。預防氫脆導致的失效,預防氫脆風險是整個緊固件供應鏈需要考慮的根本性問題。由于氫脆的失效機理復雜、影響因素眾多,因此緊固件氫脆失效至今還不能預測。但有技術指出:氫脆損傷的理論和機理的描述、氫脆失效產生的三個基本條件,然后是氫脆測試方法以及工藝過程、表k面清洗、涂覆(特別是電鍍)、烘烤等。

      氫脆的兩種類型
      1、內部氫脆IHE

      由酸洗或電鍍等工藝過程中殘留在材料內部的氫導致
      ——如鋼材
      ——制造過程
      ——酸洗或電鍍等工藝過程中殘留在材料內部的氫導致

      2、環境氫脆 EHE
      由于外部來源的氫在應力作用下導致的
      ——應力腐蝕開裂、氫致應力腐蝕開裂與氫促進應力腐蝕開裂等
      ——如服役中的緊固件
      ——海洋、有酸的服役環境

      緊固件氫脆三個條件
      1、具有高拉伸強度或硬度或經過表面硬化或冷作硬化
      2、在拉伸應力下
      3、已吸有氫
      應力和氫是促發條件;材料敏感性是氫脆發生的基本要素,因此是根本原因

      緊固件在制造過程和服役過中產生氫脆,是由于:
      ——冷拔、冷成形、滾壓碾制和機加工
      ——化學酸洗、清洗、磷化
      ——調質(淬火+高溫回火)、滲炭、表面硬化
      ——電鍍工藝
      ——熱鍍鋅加熱和冷卻的影響
      ——服役海洋、化工、酸雨的腐蝕環境中
       
      緊固件對氫脆敏感性及相關措施
      提高緊固件材料的硬度則易引起內部氫脆IHE,根據緊固件淬火和回火的硬度對預防IHE的技術措施,如表所示:
      1、當電鍍緊固件硬度低于320 HV(8.8級)沒有特別必要的烘烤去氫措施;
      2、當電鍍緊固件硬度等于或高于320 HV(10.9級)和包括380HV(12.9級),經追加工藝驗證和/或產品測試,應烘烤去氫;
      3、當構件復雜、冷鐓變型比大的緊固件(如馬車螺栓、內六角沉頭螺釘,應烘烤去氫;
      4、同時更應注意在生產過程和涂履過程中,控制氫脆產生和盡量減少氫產生的程度。
       
      烘烤
      烘烤是一種低溫熱處理,可以使氫逸出零件,或者遷移到陷阱位置而不能移動。隨著間隙氫原子(自由氫原子)的含量由于烘烤而減少,斷裂時間和門檻應力得以增加。
      烘焙應在純化涂層工藝之前進行,也可在鈍化涂層/密封劑/頂涂層工藝之后進行,但涂層系的性能不能受損害。

      烘烤效果三要素包括:
      1、溫度
      2、時間
      3、涂覆層的滲透性

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