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螺紋緊固件氫脆現(xiàn)象可避免 鋼材強度不可忽略


      通常在螺紋緊固件的生產(chǎn)過程中,如果零件經(jīng)淬火、焊接等工序后內(nèi)部殘留應(yīng)力較大,鍍前應(yīng)進行回火處理,減少發(fā)生嚴重滲氫的隱患。 對電鍍過程中滲氫較多的零件原則上應(yīng)盡快去氫,因為鍍層中的氫和表層基體金屬中的氫在向鋼基體內(nèi)部擴散,其數(shù)量隨時間的延長而增加。新的國際標準草案規(guī)定“最好在鍍后1h內(nèi),但不遲于3h,進行去氫處理”。國內(nèi)也有相應(yīng)的標準,對電鍍鋅前、后的去氫處理作了規(guī)定。電鍍后去氫處理工藝廣泛采用加熱烘烤,常用的烘烤溫度為150~300°C,保溫2~24h。具體的處理溫度和時間應(yīng)根據(jù)零件大小、強度、鍍層性質(zhì)和電鍍時間的長短而定。去氫處理常在烘箱內(nèi)進行。鍍鋅零件的去氫處理溫度為110~220°C,溫度控制的高低應(yīng)根椐基體材料而定。對于彈性材料、0.5mm以下的薄壁件及機械強度要求較高的鋼鐵零件,鍍鋅后必須進行去氫處理。為了防止“鎘脆”,鍍鎘零件的去氫處理溫度不能太高,通常為180~200°C。 

      (1)零件的幾何形狀:帶有容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的缺口,小R等的零件應(yīng)加強去氫;(2)零件的截面積:細小的彈簧鋼絲、較薄的片簧極易被氫飽和,應(yīng)加強去氫;(3)零件的使用安全系數(shù):安全重要性大的零件,應(yīng)加強去氫;(4)零件的表面加工狀態(tài):對冷彎、拉伸、冷扎彎形、淬火、焊接等內(nèi)部殘留應(yīng)力大的零件,不僅鍍后要加強去氫,而且鍍前要去應(yīng)力;(5)零件的歷史情況:對過去生產(chǎn)中發(fā)生過氫脆的零件應(yīng)特別加以注意,并作好相關(guān)記錄。(6)零件的滲氫程度:在表面處理中產(chǎn)生氫多、處理時間長的零件,應(yīng)加強去氫;(7)鍍層種類:如鍍鎘層會嚴重阻擋氫向外擴散,所以要加強去氫;(8)零件使用中的受力性質(zhì):當零件受到高的張應(yīng)力時應(yīng)加強去氫,只受壓應(yīng)力時不會產(chǎn)生氫脆。

      材料強度越大,其氫脆敏感性也越大,這是表面處理技術(shù)人員在編制電鍍工藝規(guī)范時必須明確的基本概念。國際標準要求抗拉強度σb>105kg/mm2的鋼材,要對機械緊固件等產(chǎn)品進行相應(yīng)的鍍前去應(yīng)力和鍍后去氫處理。法國航空工業(yè)對屈服強度σs>90kg/mm2的鋼件就要求作相應(yīng)去氫處理。 由于鋼材強度與硬度有很好的對應(yīng)關(guān)系,因此,用材料硬度來判斷材料氫脆敏感比用強度來判斷更為直觀、方便。因為一份完善的產(chǎn)品圖和機加工工藝都應(yīng)標注鋼材硬度。在電鍍中我們發(fā)現(xiàn)鋼的硬度在HRC38左右時開始呈現(xiàn)氫脆斷裂的危險。對高于HRC43的零件,鍍后應(yīng)考慮去氫處理。硬度為HRC60左右時,在表面處理之后必須立即進行去氫處理,否則在幾小時之內(nèi)鋼件會開裂。 

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