关于氢脆的问题的讨论

zpc64 · 发表于 2010-6-7 20:42:37

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本帖最后由 wwjxgz 于 2010-6-23 15:31 编辑

关于氢脆的问题我先抛砖引玉，欢迎大家讨论。
1、关于氢脆的概念及其危害
（1）氢脆：由于吸收和固溶氢原子而导致的脆性。
（2）酸脆：由于酸洗以致氢原子扩散到钢内而导致的氢脆。
（3）氢脆：工件因吸氢或原材料含氢过高而导致的韧度和延时断裂强度降低的现象。
（4）白点：钢经热加工后，在一定温度范围内冷却较快时，由于过饱和的原子氢脱溶进入钢内微隙中合成分子氢，形成巨大压应力，并和钢相变时所产生的局部内应力相结合时，超过钢在这一温度的破断强度而产生的钢材内部的细小裂缝。这种细小裂缝在纵向断口上呈银亮色晶状斑点，所以叫做白点，在横向热酸浸宏观试样上呈细小裂缝，所以也叫发裂（或发纹）。
一般认为：氢含量低于2~3cm3/100g便不会产生白点，此极限含量与钢的成分、锻件尺寸、偏析程度有关。
（5）氢损伤：氢对金属的作用往往表现在使金属产生脆性，因而有时把金属的氢损伤统称为氢脆。氢与金属的相互作用可分为物理作用和化学作用两类；氢溶解于金属中形成固溶体，氢原子在金属的缺陷中形成氢分子，这是其物理作用；氢与金属生成氢化物，氢与金属中的第二相作用生成气体产物，这些是化学作用。氢与钢的化学作用主要是与钢中碳化物等第二相反应生成甲烷等气体。氢分子和甲烷分子的体积比氢原子大得多，形成后被封闭在钢材的微隙中，逐渐形成高压，高压作用使微隙壁萌生裂源至发展成裂纹，最终导致钢材的力学性能下降而至构件丧失承载能力。习惯上把氢对钢的物理作用所引起的损伤叫钢的氢脆，而把氢与钢的化学作用引起的损伤叫腐蚀。后者比前者破坏性更大。
（6）应力腐蚀开裂：如果钢在冶炼过程中伴有过量氢进入，会使钢件在腐蚀环境服役时由于氢脆而引起应力腐蚀开裂。
2、关于“氢脆”的形成原因
（1）冶炼时进入
（2）钢及低合金钢，经锻造（或重新加热奥氏体化）后在冷却过程中的过冷奥氏体最不稳定区冷却太快，从而使氢原子不能逸出；
（3）钢件在表面处理的酸洗过程伴有氢原子渗入。
3、关于氢脆的预防
（1）锻件去氢退火；
（2）锻后等温正火（在过冷奥氏体最不稳定区等温停留）；
（3）去氢回火（回火温度不能高于淬火后的回火温度）。

徐嘉昌 · 发表于 2010-6-7 22:34:09

楼主太强悍了，没有人敢回复了，您因该问：什么是氢脆？这样我们每人说一点就可以接上了。
您的水平太高，我们接不上。版主别说我灌水啊，我也是好心。

zpc64 · 发表于 2010-6-7 22:59:04

楼主太强悍了，没有人敢回复了，您因该问：什么是氢脆？这样我们每人说一点就可以接上了。; {% ]# s+ ^; u% [9 y& b
您的水平太高，我们接不上。版主别说我灌水啊，我也是好心。; G- ? X1 W/ i9 e$ L5 F
徐嘉昌发表于 2010-6-7 22:34 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

大家可以从实际中遇到一些具体情况（可以是照片）来加以讨论。

hillabc · 发表于 2010-6-8 08:23:51

最好能有SEM的照片來輔助說明
各類的差別會比較好 ~~

gaoyns · 发表于 2010-6-8 11:00:22

紧固件去除氢脆的措施：
去除氢脆的措施实际上就是烘干过程，可以使氢脆减少到最小，在给定的温度下和规定的时间内，将零件加热的过程。电镀后烘干过程就是将钢中的氢蒸发和不可逆收集而释放氢原子的过程，在标准附录A中给出了烘干过程的详细资料。根据零件的产品品种、几何形状、材料、性能等级或硬度、清洗工艺、镀层种类及电镀工艺的不同，制定的烘干工艺也不同。去除氢脆时应注意以下几点：
A、不应采用超过零件回火的温度进行烘干；
B、烘干过程应最好在电镀后（最好在一小时内），铬酸盐钝化处理前立即进行；
C、烘干温度在200℃---230℃是合理的，一般采用较低的烘干温度和较长的烘干时间；
D、烘干持续时间在2h—24h内选取，一般8h.是烘干持续时间的典型示例。

xdfeng · 发表于 2010-6-9 16:12:31

以前在紧固件行业的时候，给华晨的一批零件中，试验发生断裂，分析后事氢脆，之后那批零件全部召回，又赶到码头把即将出口的那些车辆上的同批次的螺栓全部换掉，还赔了钱。之后电镀后的全都检验氢脆及去氢处理！

YIXIUGEE · 发表于 2010-6-23 14:49:16

氢脆一般是在应力和氢的环境中，而且是脆性断裂，断口有类似鸡爪的东西

wwjxgz · 发表于 2010-6-23 15:35:09

氢脆在高强度钢中特别容易出现，象电镀过程中渗氢导致断裂、高强度结构件的延迟断裂等氢都是罪魁祸首。

nel1982 · 发表于 2010-6-23 16:54:50

以前在紧固件行业的时候，给华晨的一批零件中，试验发生断裂，分析后事氢脆，之后那批零件全部召回，又赶到码头把即将出口的那些车辆上的同批次的螺栓全部换掉，还赔了钱。之后电镀后的全都检验氢脆及去氢处理！3 K' c4 N( \% ^( _) D6 C4 t# y/ p: S- x/ O
xdfeng 发表于 2010-6-9 16:12 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

像紧固件镀锌后一般都会有去氢工艺的，否则容易发生氢脆，是零件发生人突然的断裂，最终酿成事故。对于高强度紧固件更应该注意这方面的问题，引以为戒了！

guoqianghuagong · 发表于 2010-6-23 17:04:07

在电镀的前处理除油工序中的阴极电解工序容易造成因渗氢而形成的氢脆，所以应根据不同的材质选择不同的处理方式。另外，镀锌当镀层厚度超过20微米时，容易形成氢脆，应注意选择。

hehihehi · 发表于 2010-7-15 20:01:06

真强，收益不少。应根据不同的材质选择不同的处理方式吧

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