Τι είναι η ευθραυστότητα του υδρογόνου; Ποιοι τύποιμπουλόνιαείστε επιρρεπείς σε ευθραυστότητα υδρογόνου; Πώς να αποτρέψετε την ευθραυστότητα του υδρογόνου; Παρακάτω θα αναλύσουμε το φαινόμενο της ευθραυστότητας του υδρογόνου των μπουλονιών.
Με την τρέχουσα τεχνολογία παραγωγής και το βασικό τεχνικό επίπεδο υλικών, τα μπουλόνια που παράγονται με συμβατικές διαδικασίες δεν είναι επιρρεπή σε εύθραυστα σπασίματα από μόνα τους. Ωστόσο, η ευθραυστότητα του υδρογόνου εμφανίζεται ως επί το πλείστον αφού τα μπουλόνια υποβληθούν σε επιφανειακές επεξεργασίες όπως ηλεκτρογαλβανισμός ή επινικελίωση ή όταν εισάγεται υδρογόνο κατά τη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας. Επομένως, αυτό το θέμα εστιάζει στον τρόπο πρόληψης της ευθραυστότητας του υδρογόνου μετά την επεξεργασία των μπουλονιών στην επιφάνεια και τη θερμική επεξεργασία.
Η ευθραυστότητα υδρογόνου αναφέρεται σε ένα φαινόμενο όπου τα μεταλλικά υλικά παρουσιάζουν μείωση της σκληρότητας λόγω υπερβολικής εσωτερικής περιεκτικότητας σε υδρογόνο υπό τη συνδυασμένη δράση υδρογόνου και τάσης, η οποία στη συνέχεια οδηγεί σε ξαφνικό εύθραυστο σπάσιμο της κεφαλής του μπουλονιού, των σπειρωμάτων και άλλων εξαρτημάτων. Αυτός ο τύπος κατάγματος είναι ξαφνικός και απρόβλεπτος, καθιστώντας το σοβαρό κίνδυνο ποιότητας και ασφάλειας. Η εμφάνιση ευθραυστότητας του υδρογόνου σχετίζεται ως επί το πλείστον με ακατάλληλες λειτουργίες κατά τη διάρκεια της επιφανειακής επιμετάλλωσης, της αποξήρωσης ή της απόσβεσης και άλλων διαδικασιών επεξεργασίας εξωτερικών τάσεων, οι οποίες προκαλούν τη διείσδυση του υδρογόνου στη μεταλλική μήτρα.
Λοιπόν, ποιοι τύποι μπουλονιών είναι επιρρεπείς σε ευθραυστότητα υδρογόνου μετά την επιφανειακή επεξεργασία; Αναμφίβολα είναιμπουλόνια υψηλής- αντοχής. Τα μπουλόνια υψηλής- αντοχής αναφέρονται γενικά σε αυτά με βαθμό αντοχής 8,8 ή μεγαλύτερο, ενώ οι βαθμοί 10,9 και 12,9 ταξινομούνται ως μπουλόνια υπερ-υψηλής- αντοχής. Λόγω των υψηλών-χαρακτηριστικών αντοχής του ίδιου του υλικού, αυτά τα μπουλόνια είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στο υδρογόνο. Εάν εισαχθεί υδρογόνο κατά την επιφανειακή επεξεργασία και δεν αφαιρεθεί εγκαίρως, είναι πολύ πιθανό να εμφανιστεί ευθραυστότητα υδρογόνου. Τα μπουλόνια υψηλής αντοχής{11}}χρησιμοποιούνται ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία και οι συνθήκες εργασίας των μπουλονιών στα αυτοκίνητα είναι σχετικά σοβαρές-είτε λειτουργούν υπό μακροπρόθεσμες συνθήκες υψηλού{14}}φορτίου είτε εκτίθενται σε ανοιχτά-περιβάλλοντα αέρα. Για μπουλόνια υψηλής{17} αντοχής που έχουν υποστεί επιφανειακή επεξεργασία, όταν αλλάξουν οι περιβαλλοντικές συνθήκες, ο κίνδυνος θραύσης λόγω ευθραυστότητας υδρογόνου θα αυξηθεί περαιτέρω.
Τότε, πώς πρέπει να αποτρέψουμε την ευθραυστότητα του υδρογόνου; Η βέλτιστη μέθοδος είναι να αποφύγετε την εφαρμογή υδρογόνου-με την εισαγωγή επιφανειακών επεξεργασιών, όπως ο γαλβανισμός σε μπουλόνια, υπό την προϋπόθεση ότι το επιτρέπει ο σχεδιασμός. Φυσικά, αυτή είναι μόνο μια εξιδανικευμένη πρόταση, η οποία είναι δύσκολο να εφαρμοστεί στις περισσότερες συνθήκες εργασίας. Ως εκ τούτου, πρέπει να ληφθούν και άλλα αποτελεσματικά μέτρα. Εάν η ευθραυστότητα του υδρογόνου προκαλείται από την επιφανειακή επεξεργασία μπουλονιών υψηλής{{4} αντοχής, είναι απαραίτητο να διερευνηθεί εάν υπάρχουν ζητήματα όπως ο υπερβολικά μεγάλος χρόνος αποξήρωσης ή ακατάλληλες παράμετροι της διαδικασίας ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης στη διαδικασία επεξεργασίας επιφάνειας, ώστε να μειωθεί η διείσδυση υδρογόνου από την πηγή. Επιπλέον, μετά την ολοκλήρωση της επιφανειακής επεξεργασίας, πρέπει να προστεθεί μια διαδικασία ανόπτησης αφαίρεσης υδρογόνου. Τοποθετήστε το επιμεταλλωμένο ψηλάμπουλόνια αντοχήςσε φούρνο σταθερής θερμοκρασίας και κρατήστε τα σε θερμοκρασία 190–230 μοιρών για 2–4 ώρες. Η θέρμανση προάγει τη διαφυγή υδρογόνου από τη μεταλλική μήτρα, η οποία είναι η βασική μέθοδος για την εξάλειψη της ευθραυστότητας του υδρογόνου.
Εάν η ευθραυστότητα του υδρογόνου προκαλείται από τη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας, είναι απαραίτητο να προσαρμόσετε τις παραμέτρους της διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας. Ωστόσο, θα πρέπει να διευκρινιστεί ότι η βασική αιτία της ευθραυστότητας του υδρογόνου που προκαλείται από τη θερμική επεξεργασία δεν είναι η υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία, αλλά η εισαγωγή υπερβολικού υδρογόνου μέσω διεργασιών όπως η αποξήρανση και τα μέσα απόσβεσης κατά τη θερμική επεξεργασία. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να βελτιστοποιηθεί η διαδικασία αποσκλήρυνσης και να επιλεγούν μέσα σβέσης χαμηλού-υδρογόνου για να μειωθεί ουσιαστικά η διείσδυση του υδρογόνου.
Αφού τα μπουλόνια ολοκληρώσουν όλες τις απαραίτητες διαδικασίες, η δοκιμή ευθραυστότητας υδρογόνου είναι ζωτικής σημασίας. Το κάταγμα με ευθραυστότητα υδρογόνου είναι ξαφνικό και η μέθοδος ανίχνευσης του χτυπήματος της κεφαλής του μπουλονιού με μεταλλικό σφυρί είναι αντιεπιστημονική και επιρρεπής σε εσφαλμένη εκτίμηση. Η τυποποιημένη μέθοδος δοκιμής είναι η δοκιμασία καθυστερημένου κατάγματος. Εξάγετε μια ορισμένη αναλογία δειγμάτων, εφαρμόστε ένα καθορισμένο φορτίο εφελκυσμού και κρατήστε το για μια χρονική περίοδο. Εάν τα δείγματα δεν σπάσουν, προσδιορίζεται ότι ο κίνδυνος ευθραυστότητας υδρογόνου αυτής της παρτίδας μπουλονιών είναι ελεγχόμενος και ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν.
