氫脆原理預(yù)防

1、去氫辦理，也稱除氫辦理，一般對電鍍前后必定進(jìn)行工序，特別是對高強(qiáng)度高硬度的部件在電鍍工藝中。氫脆的原理與預(yù)防在任何電鍍?nèi)芤褐?由于水分子的離解,總或多或少地存在必然數(shù)量的氫離子。因此,電鍍過程中,在陰極析出金屬(主反應(yīng))的同時(shí),伴有氫氣的析出(副反應(yīng))。析氫的影響是多方面的,其中最主要的是氫脆。氫脆是表面辦理中最嚴(yán)重的質(zhì)量隱患之一,析氫嚴(yán)重的部件在使用過程中即可能斷裂,造成嚴(yán)重的事故。表面辦理技術(shù)人員必定掌握防范和除掉氫脆的技術(shù),氫脆的影響降低到最低限度。一、氫脆氫脆現(xiàn)象氫脆平時(shí)表現(xiàn)為應(yīng)力作用下的延緩斷裂現(xiàn)象。從前出現(xiàn)過汽車彈簧、墊圈、螺釘、片簧等鍍鋅件,在裝置此后數(shù)小時(shí)內(nèi)陸續(xù)發(fā)生斷裂,斷裂比

2、率達(dá)40%50%。某特種產(chǎn)品鍍鎘件在使用過程中曾出現(xiàn)過批量裂紋斷裂,曾組織過全國性攻關(guān),擬訂嚴(yán)格的去氫工藝。別的,有一些氫脆其實(shí)不表現(xiàn)為延緩斷裂現(xiàn)象,比方:電鍍掛具(鋼絲、銅絲)由于經(jīng)多次電鍍和酸洗退鍍,滲氫較嚴(yán)重,在使用中經(jīng)常出現(xiàn)一折便發(fā)生脆斷的現(xiàn)象;獵槍精鍛用的芯棒,經(jīng)多次鍍鉻此后,墮地?cái)嗔?有的淬火部件(內(nèi)應(yīng)力)在酸洗時(shí)便產(chǎn)生裂紋。這些部件滲氫嚴(yán)重,無需外加應(yīng)力就產(chǎn)生裂紋,再也無法用去氫來恢復(fù)原有的韌性。氫脆機(jī)理精選文檔延緩斷裂現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于部件內(nèi)部的氫向應(yīng)力集中的部位擴(kuò)散聚,應(yīng)力集中部位的金屬弊端多(原子點(diǎn)陣錯(cuò)位、空穴等)。氫擴(kuò)散到這些弊端處,氫原子變成氫分子,產(chǎn)生巨大的壓力,這個(gè)壓

3、力與資料內(nèi)部的殘留應(yīng)力及資料受的外加應(yīng)力,組成一個(gè)合力,當(dāng)這合力高出資料的信服強(qiáng)度,就會以致斷裂發(fā)生。氫脆既然與氫原子的擴(kuò)散相關(guān),擴(kuò)散是需要時(shí)間的,擴(kuò)散的速度與濃差梯度、溫度和資料種類相關(guān)。因此,氫脆平時(shí)表現(xiàn)為延緩斷裂。氫原子擁有最小的原子半徑,簡單在鋼、銅等金屬中擴(kuò)散,而在鎘、錫、鋅及其合金中氫的擴(kuò)散比較困難。鍍鎘層是最難擴(kuò)散的,鍍鎘時(shí)產(chǎn)生的氫,最初停留在鍍層中和鍍層下的金屬表層,很難向外擴(kuò)散,去氫特別困難。經(jīng)過一段時(shí)間后,氫擴(kuò)散到金屬內(nèi)部,特別是進(jìn)入金屬內(nèi)部弊端處的氫,就很難擴(kuò)散出來。常溫下氫的擴(kuò)散速度相當(dāng)緩慢,因此需要即時(shí)加熱去氫。溫度高升,增加氫在鋼中的溶解度,過高的溫度會降低資料的硬

4、度,因此鍍前去應(yīng)力和鍍后去氫的溫度選擇,必定考慮不致于降低資料硬度,不得處于某些鋼材的脆性回火溫度,不破壞鍍層自己的性能。二、防范和除掉的措施減少金屬中滲氫的數(shù)量在除銹和氧化皮時(shí),盡量采用吹砂除銹,若采用酸洗,需在酸洗液中增加若丁等緩蝕劑;在除油時(shí),采用化學(xué)除油、沖刷劑或溶劑除油,滲氫量較少,若采用電化學(xué)除油,先陰極后陽極;在電鍍時(shí),堿性鍍液或高電流效率的鍍液滲氫量較少。2精選文檔采用低氫擴(kuò)散性和低氫溶解度的鍍涂層一般認(rèn)為,在電鍍、時(shí),浸透鋼件的氫簡單殘留下來,而、等金屬鍍層擁有低氫擴(kuò)散性和低氫溶解度,滲氫較少。在滿足產(chǎn)品技術(shù)條件要求的情況下,可采用不會造成滲氫的涂層,如機(jī)械鍍鋅能夠,不會發(fā)生

5、氫脆,耐蝕性高,附著力好,厚5100，成本低。鍍前去應(yīng)力和鍍后去氫以除掉氫脆隱患若部件經(jīng)淬火、焊接等工序后內(nèi)部殘留應(yīng)力較大,鍍前應(yīng)進(jìn)行回火辦理,減少發(fā)生嚴(yán)重滲氫的隱患。對電鍍過程中滲氫很多的部件原則上應(yīng)趕忙去氫,由于鍍層中的氫和表層基體金屬中的氫在向鋼基體內(nèi)部擴(kuò)散,其數(shù)量隨時(shí)間的延長而增加。新的國際標(biāo)準(zhǔn)草案規(guī)定最幸好鍍后1內(nèi),但不遲于3,進(jìn)行去氫辦理。國內(nèi)也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),對電鍍鋅前、后的去氫辦理作了規(guī)定。電鍍后去氫辦理工藝寬泛采用加熱烘烤,常用的烘烤溫度為150300,保溫224。詳盡的辦理溫度和時(shí)間應(yīng)依照部件大小、強(qiáng)度、鍍層性質(zhì)和電鍍時(shí)間的長短而定。去氫辦理常在烘箱內(nèi)進(jìn)行。鍍鋅零件的去氫辦理

6、溫度為110220,溫度控制的高低應(yīng)根椐基體資料而定。對于彈性資料、0.5以下的薄壁件及機(jī)械強(qiáng)度要求較高的鋼鐵部件,鍍鋅后必定進(jìn)行去氫辦理。為了防范鎘脆,鍍鎘部件的去氫辦理溫度不能夠太高,平時(shí)為180200。三、應(yīng)注意的問題資料強(qiáng)度越大,其氫脆敏感性也越大,這是表面辦理技術(shù)人員在編制電3精選文檔鍍工藝規(guī)范時(shí)必定明確的基本看法。國際標(biāo)準(zhǔn)要求抗拉強(qiáng)度105/2的鋼材,要進(jìn)行相應(yīng)的鍍前去應(yīng)力和鍍后去氫辦理。法國航空工業(yè)對信服強(qiáng)度90/2的鋼件就要求作相應(yīng)去氫辦理。由于鋼材強(qiáng)度與硬度有很好的對應(yīng)關(guān)系,因此,用資料硬度來判斷資料氫脆敏感比用強(qiáng)度來判斷更為直觀、方便。由于一份完滿的產(chǎn)品圖和機(jī)加工工藝都應(yīng)注

7、明鋼材硬度。在電鍍中我們發(fā)現(xiàn)鋼的硬度在38左右時(shí)開始表現(xiàn)氫脆斷裂的危險(xiǎn)。對高于43的部件,鍍后應(yīng)試慮去氫辦理。硬度為60左右時(shí),在表面辦理此后必定馬上進(jìn)行去氫辦理,否則在幾小時(shí)之內(nèi)鋼件會開裂。除了鋼材硬度外,還應(yīng)綜合考慮以下幾點(diǎn)：(1)部件的使用安全系數(shù):安全重要性大的部件,應(yīng)加強(qiáng)去氫;(2)部件的幾何形狀:帶有簡單產(chǎn)生應(yīng)力集中的缺口,小等的部件應(yīng)加強(qiáng)去氫;(3)部件的截面積:微小的彈簧鋼絲、較薄的片簧極易被氫飽和,應(yīng)加強(qiáng)去氫;(4)部件的滲氫程度:在表面辦理中產(chǎn)生氫多、辦理時(shí)間長的部件,應(yīng)加強(qiáng)去氫;(5)鍍層種類:如鍍鎘層會嚴(yán)重阻截氫向外擴(kuò)散,因此要加強(qiáng)去氫;(6)部件使用中的受力性質(zhì):當(dāng)部件碰到高的張應(yīng)力時(shí)應(yīng)加強(qiáng)去氫,只受壓應(yīng)力時(shí)不會產(chǎn)生氫脆;(7)部件的表面加工狀態(tài):對冷彎、拉伸、冷扎彎形、淬火、焊接等內(nèi)部殘留應(yīng)力大的部件,不但鍍后要加強(qiáng)去氫,而且鍍前要去應(yīng)力;(8)部件的歷史情況:對過去生產(chǎn)中發(fā)生過氫脆的部件應(yīng)特