Vodíkové skrehnutie vysokopevnostných skrutiek-

Čo je vodíková krehkosť? Ktoré druhyskrutkysú náchylné na vodíkové krehnutie? Ako zabrániť vodíkovému skrehnutiu? Nižšie rozvedieme fenomén vodíkového krehnutia skrutiek.

Pri súčasnej technológii výroby a základnej materiálovej technickej úrovni nie sú skrutky vyrábané konvenčnými procesmi samy o sebe náchylné na krehký lom. K vodíkovému krehnutiu však väčšinou dochádza po povrchových úpravách svorníkov, ako je galvanizácia alebo niklovanie, alebo keď sa vodík zavádza počas procesu tepelného spracovania. Preto sa táto téma zameriava na to, ako zabrániť vodíkovému skrehnutiu po tom, ako sú skrutky podrobené povrchovej úprave a tepelnému spracovaniu.

Vodíkové skrehnutie sa týka javu, kedy kovové materiály zažívajú pokles húževnatosti v dôsledku nadmerného vnútorného obsahu vodíka pri kombinovanom pôsobení vodíka a napätia, čo potom vedie k náhlemu krehkému lomu hlavy skrutky, závitov a iných častí. Tento typ zlomeniny je náhly a nepredvídateľný, čo z neho robí vážne riziko pre kvalitu a bezpečnosť. Výskyt vodíkového krehnutia väčšinou súvisí s nesprávnymi operáciami pri povrchovom galvanickom pokovovaní, morení alebo kalení a iných procesoch úpravy vonkajšieho napätia, ktoré spôsobujú prenikanie vodíka do kovovej matrice.

Ktoré typy skrutiek sú teda po povrchovej úprave náchylné na vodíkové skrehnutie? Nepochybne je vysokopevnostné skrutky-. Skrutky s vysokou{1}}pevnosťou sa vo všeobecnosti vzťahujú na skrutky so stupňom pevnosti 8,8 alebo vyšším, zatiaľ čo stupne 10,9 a 12,9 sú klasifikované ako skrutky s ultra{5}}vysokou-pevnosťou. Vzhľadom na vysokú-pevnosť samotného materiálu sú tieto skrutky mimoriadne citlivé na vodík. Ak sa vodík zavedie počas povrchovej úpravy a neodstráni sa včas, je veľmi pravdepodobné, že dôjde k vodíkovému skrehnutiu. Skrutky s vysokou{11}}pevnosťou sa široko používajú v automobilovom priemysle a pracovné podmienky skrutiek v automobiloch sú relatívne náročné{12}}buď fungujú pri dlhodobom{13}}vysokom{14}}zaťažení, alebo sú vystavené-prostrediu s otvoreným vzduchom. V prípade skrutiek s vysokou{17}}pevnosťou, ktoré prešli povrchovou úpravou, sa po zmene podmienok prostredia riziko lomu spôsobeného vodíkovým skrehnutím ďalej zvýši.

Ako by sme potom mali zabrániť vodíkovému skrehnutiu? Optimálnou metódou je vyhnúť sa používaniu vodíka-zavádzaním povrchových úprav, ako je galvanizácia skrutiek, za predpokladu, že to konštrukcia umožňuje. Samozrejme, ide len o idealizovaný návrh, ktorý je vo väčšine pracovných podmienok ťažko realizovateľný. Preto je potrebné prijať ďalšie účinné opatrenia. Ak je vodíkové skrehnutie spôsobené povrchovou úpravou skrutiek s vysokou{4}}pevnosťou, je potrebné preskúmať, či sa v procese povrchovej úpravy nevyskytujú problémy, ako je príliš dlhý čas morenia alebo nesprávne parametre procesu galvanického pokovovania, aby sa znížil prienik vodíka zo zdroja. Po dokončení povrchovej úpravy je navyše potrebné pridať proces žíhania na odstránenie vodíka. Umiestnite pokovované vysokopevnostné skrutkyv peci s konštantnou teplotou a udržiavajte ich pri teplote 190–230 stupňov počas 2–4 hodín. Zahrievanie podporuje únik vodíka z kovovej matrice, čo je základná metóda na odstránenie vodíkového krehnutia.

Ak je vodíkové skrehnutie spôsobené procesom tepelného spracovania, je potrebné upraviť parametre procesu tepelného spracovania. Malo by sa však objasniť, že hlavnou príčinou vodíkového krehnutia vyvolaného tepelným spracovaním nie je nadmerne vysoká teplota, ale zavádzanie nadmerného množstva vodíka prostredníctvom procesov, ako je morenie a kalenie média počas tepelného spracovania. Preto je potrebné optimalizovať proces morenia a zvoliť nízko-vodíkové kaliace médiá, aby sa zásadne znížilo prenikanie vodíka.

Po dokončení všetkých potrebných procesov skrutiek je rozhodujúce testovanie vodíkovej krehkosti. Zlomenina vodíkového skrehnutia je náhla a metóda detekcie úderu kovového kladiva do hlavy skrutky je nevedecká a náchylná na nesprávny úsudok. Štandardizovanou testovacou metódou je test oneskoreného lomu. Extrahujte určitý podiel vzoriek, aplikujte špecifikované ťahové zaťaženie a podržte ho určitý čas. Ak vzorky neprasknú, určí sa, že riziko vodíkového skrehnutia tejto série skrutiek je kontrolovateľné a možno ich uviesť do prevádzky.