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緊固件的氫脆化 一.氫脆化的原理. 當氫原子進入鋼和其它金屬中，它會存在于材料的結(jié)晶上，當對金屬施予應(yīng)力時，會因此而降低金屬的延展性或負荷承受性能。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間，而在一般的機械性能測試上往往忽略及遺漏了延展性的重要性，也無法在短時間的試驗測出延遲破壞的傾向，使得緊固件雖在滿意的機械性能狀態(tài)或標準的的設(shè)計強度下如硬度屈服強度，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。 氫脆化在緊固件來說可能是最壞的問題發(fā)生原因之一，因為它是延遲破壞。通常在組裝24小時后發(fā)生，但沒有一定的準確時間，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)過冷鍛功冷加工后再硬化熱處理,使產(chǎn)品的脆性增加,對氫脆損害特別的地程同.酸洗,磷酸鹽,電鍍,自動反應(yīng)的過程和在大自然環(huán)境中使用,如陰極保護反應(yīng)或腐蝕也會導致同樣的結(jié)果., 在緊固件上來說,通常在的Grade 2的螺栓或螺絲同意使用電鍍,事實上也無氫脆化傾向,因為這些產(chǎn)品都是低碳鋼以及無硬化.Grade5電鍍后的螺栓或螺絲就很有要能有氫脆化的問題產(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,但仍未聽說有氫脆化的事情產(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,在所有標準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. 對于產(chǎn)品的破壞是否為氫脆所造成,有一個較簡單的判斷方法,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間后破壞,這大概就是氫脆以外的問題,若是從組織上來觀察,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,在測試任何材料對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.因此燒烤過程中時間溫度的關(guān)系不但取于鋼的成份和組織而且也和電鍍過程息息相關(guān),另外大部分高強度的鋼,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.當制造過程管制(包括電鍍處理過程)將可使氫脆化的機率降到最低.

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