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合金钢螺栓氢脆骨折的因素

2019年12月30日

合金钢螺栓氢脆骨折的因素


合金钢螺栓断口形貌观察


裂缝合金钢螺栓的示意图如图1所示。图1中的箭头所示的位置是螺栓被破坏的位置。


螺栓氢脆断裂


图2是电子显微镜下的螺栓部分的横截面形态。从图2中,可以看出骨折部分和螺栓的轴线在90°处。从横截面形貌中没有观察到塑性变形的痕迹。从金属紧固螺栓的断裂颜色,裂缝主要是银灰色,并且观察到银灰截面中的棕褐色氧化物的存在。


图2


如果氢气脆化在金属紧固螺栓中断裂,则它是无法弥补的,只能用新的,并且只能用新的螺栓替换,并且氢气脆化仅是可预防的并且是可造成的。一旦发生氢脆,就无法消除。在材料的冶炼过程和部件的制造和组装过程(例如电镀,焊接)中,进入钢的痕量氢气(负6至10)的痕量氢气导致材料变脆或甚至在内部残留或外部压力的影响下。开裂。


合金钢螺栓氢脆骨折的原因:


(1)外部环境引入氢气。当金属紧固螺栓长时间暴露于潮湿的服务环境时,将存在一些氢气渗透,或者当金属紧固螺栓在大雨的区域供应时,由于诸如此外,金属骨折螺栓的比例将更高氢气脆化。然而,考虑到本研究中描述的金属紧固螺栓应用于中国北方,天气条件相对干燥,服务环境中几乎没有雨,因此它基本可以排除外部环境导致氢脆骨折。


(2)酸洗期间氢气引入。合金钢金属紧固螺栓需要在其加工过程中经历酸洗和电镀的过程。这两种过程可以容易地引入氢原子。反复研究合金钢金金属固定螺栓的酸洗过程表明,酸洗磷酸化和磷化的过程具有引入氢气,特别是在磷酸,铁和Fe,C无数电池的作用下引入氢气的可能性形成,在阳极区域的工件的表面上形成磷化膜,在阴极区域中释放大量的氢。因此,加工过程中的氢吸收应该是氢气破碎螺栓的主要来源。


(3)在熔炼过程中,氢没有完全除去。合金钢金属紧固螺栓在熔炼过程中不可避免地存在一些氢原子。这与熔炼过程中的温度条件、环境条件以及熔炼过程的控制有关。如果金属紧固螺栓在熔化过程中确实存在剩余的氢原子,这些剩余的氢原子会在产生氢脆的过程中促进合金钢金属紧固螺栓的断裂过程。


合金钢螺栓的骨折是氢诱导的延迟脆性骨折,这是由应力和氢的组合作用引起的。基于氢气脆性骨折的机制,预防合金钢螺栓的氢脆骨折需要全面考虑。根据所需拉伸强度的差异,选择合适的材料,选择合理的加工技术(包括热处理过程,电镀工艺和酸洗过程),并采取严格的预防措施。