緊固件的氫脆化 一.氫脆化的原理. 當(dāng)氫原子進(jìn)入鋼和其它金屬中，它會(huì)存在于材料的結(jié)晶上，當(dāng)對(duì)金屬施予應(yīng)力時(shí)，會(huì)因此而降低金屬的延展性或負(fù)荷承受性能。氫脆是延遲性的破壞，由于鋼中氫存在于應(yīng)力集中部位，直到發(fā)生延遲破壞需要若干時(shí)間，而在一般的機(jī)械性能測(cè)試上往往忽略及遺漏了延展性的重要性，也無(wú)法在短時(shí)間的試驗(yàn)測(cè)出延遲破壞的傾向，使得緊固件雖在滿意的機(jī)械性能狀態(tài)或標(biāo)準(zhǔn)的的設(shè)計(jì)強(qiáng)度下如硬度屈服強(qiáng)度，沖擊等等）仍產(chǎn)生破裂，經(jīng)常是由很微小的裂痕造成突然間的崩壞。這種現(xiàn)象在合金上時(shí)常歸于氫效應(yīng)延遲破壞，氫應(yīng)力裂痕或氫脆。 氫脆化在緊固件來(lái)說(shuō)可能是最壞的問(wèn)題發(fā)生原因之一，因?yàn)樗茄舆t破壞。通常在組裝24小時(shí)后發(fā)生，但沒(méi)有一定的準(zhǔn)確時(shí)間，商用的緊固件種類在電鍍后且具有洛氏C34或以上的硬度容易引起氫脆的失敗.這些種類包括自攻螺絲,彈簧墊圈,Sems(組合墊圈的自攻螺絲),螺帽組合墊圈(Keps or conical assembly nut.),Grade螺栓和所有沉頭螺絲產(chǎn)品. 二.產(chǎn)生氫脆化的主要因素 種種跡象顯示,氫脆的潛在 向與產(chǎn)品作形式表面處理及鋼內(nèi)碳含量以及產(chǎn)品的硬度有關(guān),且成正比.參考各規(guī)范及相關(guān)論文的研究結(jié)果顯示,當(dāng)產(chǎn)品脆性增加以及酸浸洗是造成的氫脆化的主要因素.產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)冷鍛功冷加工后再硬化熱處理,使產(chǎn)品的脆性增加,對(duì)氫脆損害特別的地程同.酸洗,磷酸鹽,電鍍,自動(dòng)反應(yīng)的過(guò)程和在大自然環(huán)境中使用,如陰極保護(hù)反應(yīng)或腐蝕也會(huì)導(dǎo)致同樣的結(jié)果., 在緊固件上來(lái)說(shuō),通常在的Grade 2的螺栓或螺絲同意使用電鍍,事實(shí)上也無(wú)氫脆化傾向,因?yàn)檫@些產(chǎn)品都是低碳鋼以及無(wú)硬化.Grade5電鍍后的螺栓或螺絲就很有要能有氫脆化的問(wèn)題產(chǎn)生,這些產(chǎn)品都是使用中碳鋼制造以及硬化處理到最高C34的硬度,但仍未聽(tīng)說(shuō)有氫脆化的事情產(chǎn)生.8電鍍 電鍍后的螺栓或螺絲就有氫脆化的傾向,這些是使用中碳合金鋼制造及硬化處理到最高C39的硬度.沉頭螺絲也是使用中碳合金鋼制造,硬化處理到最高C45的硬度,在所有標(biāo)準(zhǔn)種類的螺栓或螺絲中,電鍍后的沉頭螺絲有最高的氫脆化失敗的可能性. 對(duì)于產(chǎn)品的破壞是否為氫脆所造成,有一個(gè)較簡(jiǎn)單的判斷方法,那就是如果螺絲或螺栓在裝置后1到48小時(shí)內(nèi)破壞,且其破壞在頭部與桿部以及螺紋與桿部的交接位置,那大概就是氫脆化破壞,如果螺絲在裝置一段時(shí)間后破壞,這大概就是氫脆以外的問(wèn)題,若是從組織上來(lái)觀察,氫脆化破壞而為一種粒界破裂. 三.氫脆化的削除與防止 經(jīng)研究調(diào)查結(jié)果顯示,在測(cè)試任何材料對(duì)氫脆化的感受性是直接與材料本身氫侵入含量有關(guān)(侵入的型態(tài)與有效性0.因此燒烤過(guò)程中時(shí)間溫度的關(guān)系不但取于鋼的成份和組織而且也和電鍍過(guò)程息息相關(guān),另外大部分高強(qiáng)度的鋼,共而快速跌落. 有很多原因可能使得緊固件脆化,氫脆化測(cè)試僅是最后的手段,重要的是事前的防范以預(yù)防及降低重大的損失.當(dāng)制造過(guò)程管制(包括電鍍處理過(guò)程)將可使氫脆化的機(jī)率降到最低.

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