一种螺栓氢脆失效倾向(HES)的试验方法
螺丝氢脆断头分析
螺丝氢脆断头分析什么是氢脆？What is hydrogen embrittlement?氢脆是指由于氢原子在金属组织中夹杂而导致金属变脆的现象。
据个人对螺丝产品结构及性能的了解，导致氢脆断头的原因大致有以下几种：一、结构1、螺丝头部槽型与杆部成的比例不适时，即槽深太深，杆部直径过小，头部与杆部的连接处太簿，产生应力集中。
此时会使产品出现头现象。
2、头下圆角过小，即打冷镦打成直角时，也会产生应力集中，导致产品断头。
二、热处理产品在热处理的过程中，因热处理的硬度过高，此时也会使产品断头。
三、电镀过程在电镀后除氢不到位，也会使产品产生断头。
钢铁件在过程中出现氢脆的情况较多。
这主要是在进行酸洗、阴极除油、电镀等过程中，都有还原态氢原子生成，由于氢原子的半径最小，可以自由进入金属结晶的间隙占据一定的晶位，使晶格变形，带来内应力或使基体或镀层局部硬度增加，造成脆性，这就是常说的氢脆。
进入基体和镀层间的氢还会使镀层起泡。
氢脆对高强度钢和弹性制件的危害特别大，在人们没有认识氢脆的危害以前，曾经因为氢脆的实际存在而造成过许多严重的质量事故，造成严重的设备损坏和人员伤亡事故。
因此在认识到氢脆的严重危害性以后，防止氢脆就成为电镀等有渗氢可能的加工工艺的一项重要指标。
为了防止氢脆，在酸洗液中要加入一些缓蚀剂，抑制氢的析出。
电解除油要采用阳极电解。
电镀中也要采用较大电流密度和采用电流效率高的镀种等。
同时，对于氢脆敏感的制件，在电镀完成后，要在恒温箱中200℃去氢2h，以除去氢脆的影响。
对要求很高的产品可以进行真空除氢。
氢脆是溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限，在钢内部形成细小的裂纹，又称白点。
氢脆只可防，不可治。
氢脆一经产生，就消除不了。
在材料的冶炼过程和零件的制造与装配过程(如电镀、焊接)中进入钢材内部的微量氢(10—6量级)在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂。
在尚未出现开裂的情况下可以通过脱氢处理(例如加热到200℃以上数小时，可使内氢减少)恢复钢材的性能。
检测氢脆的方法
一般如何测试氢脆？为了研究或防止氢脆，需要对金属的氢脆情况进行测试，以获取相关信息。
测试氢脆的方法有好几种，常用的有往复弯曲试验和延迟破坏试验。
(1)往复弯曲试验往复弯曲试验对低脆性材料比较灵敏，可以用来对不同基体材料在经过相同的电镀工艺处理后的氢脆程度进行比较，也可以对相同的基体材料上的不同电镀工艺的氢脆程度进行比较。
这种试验的方法是取一个待测试片，其尺寸规格为：150mm×l3mm×l. 5mm，表面粗糙度Ra=1.6。
对试片进行热处理使之达到规定的硬度，然后用往复弯曲机让试片在一定直径的轴上以一定的速度进行缓慢的弯曲试验，直至试片断裂。
弯曲方式有90。
往复弯曲和l80。
单面弯曲两种，以前一种方式应用较多，弯曲的速度是0．6.／s。
如果是单面弯曲则所取的速度则为0．13。
／s。
评价的方法是将弯曲试验至断裂时的次数乘以角度，以获得弯曲角度的总和，其角度总值越大，氢脆越小。
测试时要注意以下几点。
①试片在进行热处理后如果有变形，应静压校平，不可以敲打校正，否则会使试片的内应力增加，影响试验结果。
②为了防止应力影响，电镀前应进行去应力，在电镀后则要进行除氢处理，这时检测的是残余氢脆的影响。
③弯曲试验时所用的轴的直径的选用很重要，因为评价这种试验结果的量化指标与轴径有关，对于小的轴径，则弯曲至断裂的次数就会少一些，具体选用什么轴径要通过对基体材料的空白试验来确定，并且在提供数据时要指明所用的轴径，否则参数没有可比性。
(2)延迟破坏试验延迟破坏试验是一种灵敏度较高的试验方法，适合用于高强度钢制品的氢脆检测。
这种氢脆测试也是在试验机上进行的，所用的试验机为持久强度试验机或蠕变试验机，检测试样在这种试验机上受到小于破坏程度的应力的作用，观测其直到断裂时的时间。
如果到规定的时间尚没有发生断裂，即为合格。
这种试验需要采用按一定要求制作的标准的测试验棒。
并且每次要使用三支同样条件的试样平行做试验，以使结果更为可信。
螺丝氢脆的控制及去氢工艺
螺丝氢脆的控制及去氢工艺螺丝氢脆的控制在任何电镀溶液中,由于水分子的离解,总或多或少地存在一定数量的氢离子。
因此,电镀过程中,在阴极析出金属(主反应)的同时,伴有氢气的析出(副反应)。
析氢的影响是多方面的,其中最主要的是螺丝氢脆。
螺丝氢脆是表面处理中最严重的质量隐患之一,析氢严重的零件在使用过程中就可能断裂,造成严重的事故。
表面处理技术人员必须掌握避免和消除螺丝氢脆的技术,以使螺丝氢脆的影响降低到最低限度。
一、螺丝氢脆1螺丝氢脆现象螺丝氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。
曾经出现过汽车弹簧、垫圈、螺钉、片簧等镀锌件,在装配之后数小时内陆续发生断裂,断裂比例达40%～50%。
某特种产品镀镉件在使用过程中曾出现过批量裂纹断裂,曾组织过全国性攻关,制订严格的去氢工艺。
另外,有一些螺丝氢脆并不表现为延迟断裂现象,例如:电镀挂具(钢丝、铜丝)由于经多次电镀和酸洗退镀,渗氢较严重,在使用中经常出现一折便发生脆断的现象;猎枪精锻用的芯棒,经多次镀铬之后,堕地断裂;有的淬火零件(内应力大)在酸洗时便产生裂纹。
这些零件渗氢严重,无需外加应力就产生裂纹,再也无法用去氢来恢复原有的韧性。
2 螺丝氢脆机理延迟断裂现象的产生是由于零件内部的氢向应力集中的部位扩散聚集,应力集中部位的金属缺陷多(原子点阵错位、空穴等)。
氢扩散到这些缺陷处,氢原子变成氢分子,产生巨大的压力,这个压力与材料内部的残留应力及材料受的外加应力,组成一个合力,当这合力超过材料的屈服强度,就会导致断裂发生。
螺丝氢脆既然与氢原子的扩散有关,扩散是需要时间的,扩散的速度与浓差梯度、温度和材料种类有关。
因此,螺丝氢脆通常表现为延迟断裂。
氢原子具有最小的原子半径,容易在钢、铜等金属中扩散,而在镉、锡、锌及其合金中氢的扩散比较困难。
镀镉层是最难扩散的,镀镉时产生的氢,最初停留在镀层中和镀层下的金属表层,很难向外扩散,去氢特别困难。
经过一段时间后,氢扩散到金属内部,特别是进入金属内部缺陷处的氢,就很难扩散出来。
汽车高强度紧固件的氢脆预防及试验方法
汽车高强度紧固件的氢脆预防及试验方法1 前言近年来，随着汽车、桥梁、航空航天事业的长足发展，高强度紧固件的应用日益广泛。
高强度螺栓在节约原材料成本、节省装配位置及减轻整车分量等方面无疑有着不可替代的优势，但钢制高强度紧固件对氢脆的敏感性隐患却是一个不容忽视的重要课题，同时也已经引起了整个紧固件行业及用户的广泛关注。
汽车高强度紧固件因氢脆问题在装配生产现场或者用户使用过程中浮现早期断裂，将使整车或者总成质量与声誉受到严重影响。
因氢脆断裂具有不可预期的延迟性，即使装配时未发生脆断，而是在此后更长期才发生断裂，更换零件就不得不在汽车下线后进行，甚至不得不采用召回整车进行返修的措施，势必造成极大的经济损失和名誉损失。
虽然国内外对于氢脆研究的论文不在少数，但由于影响钢铁材料氢脆的因素不少，包括基体材料的强度水平、零件服役温度、材料表面状况、应力状态等等，在这些因素交叉影响下氢脆的作用机理变得更为复杂，至今仍未有文献能做出完整的解释。
目前基本被接受的解释是氢的陷阱效应理论。
目前针对紧固件氢脆的防治及试验方法标准的出台也为数不少，如：国际标准化组织 (ISO)、美国汽车工程师协会(SAE)、德国标准 (DIN)、国家标准 (GB) 等，因此，全球比较大的汽车公司或者集团都制定了更加详细的企业标准，如：美国戴姆勒·克莱斯勒公司、韩国大宇公司、日本本田公司、日本丰田公司、韩国现代公司、法国PSA集团、美国通用公司、德国大众公司等等。
2 氢脆的机理——陷阱效应所谓氢脆，是指氢原子侵入基体材料中而引起的材料延迟失效断裂。
氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。
其主要原理是将钢铁基体中一些易于渗入氢原子的位置形容为“陷阱”，这些位置包括钢铁结构中的晶界、位错中心、非金属夹杂物及碳化物等与钢铁原子之间形成的固- 固界面，还有应力中心等。
当活动氢原子进入这些“陷阱”，即被束缚而成为非活跃氢原子。
氢原子在陷阱位置的会萃将使材料的断裂应力下降，应力集中部位将形成裂纹，裂纹逐渐扩展直至断裂发生，此即为氢脆引起的延迟断裂现象。
检测氢脆的方法
一般如何测试氢脆为了研究或防止氢脆,需要对金属的氢脆情况进行测试,以获取相关信息.测试氢脆的方法有好几种,常用的有往复弯曲试验和延迟破坏试验. 1往复弯曲试验往复弯曲试验对低脆性材料比较灵敏,可以用来对不同基体材料在经过相同的电镀工艺处理后的氢脆程度进行比较,也可以对相同的基体材料上的不同电镀工艺的氢脆程度进行比较.这种试验的方法是取一个待测试片,其尺寸规格为：150mm×l3mm×,表面粗糙度Ra=.对试片进行热处理使之达到规定的硬度,然后用往复弯曲机让试片在一定直径的轴上以一定的速度进行缓慢的弯曲试验,直至试片断裂.弯曲方式有90.往复弯曲和l80.单面弯曲两种,以前一种方式应用较多,弯曲的速度是0．6.／s.如果是单面弯曲则所取的速度则为0．13.／s.评价的方法是将弯曲试验至断裂时的次数乘以角度,以获得弯曲角度的总和,其角度总值越大,氢脆越小. 测试时要注意以下几点.①试片在进行热处理后如果有变形,应静压校平,不可以敲打校正,否则会使试片的内应力增加,影响试验结果.②为了防止应力影响,电镀前应进行去应力,在电镀后则要进行除氢处理,这时检测的是残余氢脆的影响.③弯曲试验时所用的轴的直径的选用很重要,因为评价这种试验结果的量化指标与轴径有关,对于小的轴径,则弯曲至断裂的次数就会少一些,具体选用什么轴径要通过对基体材料的空白试验来确定,并且在提供数据时要指明所用的轴径,否则参数没有可比性. 2延迟破坏试验延迟破坏试验是一种灵敏度较高的试验方法,适合用于高强度钢制品的氢脆检测.这种氢脆测试也是在试验机上进行的,所用的试验机为持久强度试验机或蠕变试验机,检测试样在这种试验机上受到小于破坏程度的应力的作用,观测其直到断裂时的时间.如果到规定的时间尚没有发生断裂,即为合格.这种试验需要采用按一定要求制作的标准的测试验棒.并且每次要使用三支同样条件的试样平行做试验,以使结果更为可信. 这种试样的形状和尺寸要求如图2-1,氢脆试样棒示意其中关键位就是处于试样中间轴径最小的地方直径4．5mm士0．05mm.如果有较为严重的氢脆,断裂就从此处发生.试样应先退火后再经车工加工为接近规定尺寸的初件,经热处理达到规定的抗拉强度后,再加工到精确尺寸.试样在电镀前要消除应力,其工艺与电镀件的真实电镀过程相同.镀层的厚度要求在12μm左右.试验所用的负荷是进行空白测试时的75％.如果经过200h仍不断裂,即为合格.科学实验的设计有三个原则：随机、对照、盲法.对照的方法有一个就是空白对照.比如要研究某种药品对家兔的影响,那么往往取两组家兔,其中一组使用该药品,而另一组不用,从而比较两组家兔的结果.那组不用药的家兔的实验就是空白实验.氢脆氢脆氢脆氢脆的检测的检测的检测的检测英文名称：hydrogen embrittlement 其他名称：白点定义 1：金属由于吸氢引起韧性或延性下降的现象. 所属学科：船舶工程一级学科；船舶腐蚀与防护二级学科定义 2：钢材在冶炼、加工和使用中溶解于钢中的原子氢,在重新聚合成分子氢时产生的巨大应力超过钢的强度极限时, 可以在钢内产生微裂纹,导致材料的韧性或塑性下降的现象. 氢氢氢氢脆脆脆脆是溶于钢中的氢,聚合为氢分子,造成应力集中,超过钢的强度极限,在钢内部形成细小的裂纹,又称白点.氢脆氢脆氢脆氢脆只可防,不可治.氢脆氢脆氢脆氢脆一经产生,就消除不了.在材料的冶炼过程和零件的制造与装配过程如电镀、焊接焊接焊接焊接中进入钢材内部的微量氢10—6 量级在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂.在尚未出现开裂的情况下可以通过脱氢处理例如加热到 200℃以上数小时,可使内氢减少恢复钢材的性能.因此内氢脆氢脆氢脆氢脆是可逆的.热处理不适用的情况热处理的方法是将工件加热至某一温度,保温一段时间,缓冷,使氢随溶解度逐渐变小,逐渐析出.但加热会破坏镀层,因此热处理的方法对于经过电镀的工件并不适用.如何防治首先,尽量缩短酸洗时间；其次加缓蚀剂,减少产氢量. 压力容器的氢脆或称氢损伤是指它的器壁受到氢的侵蚀,造成材料塑性和强度降低,并因此而导致的开裂或延迟性的脆性破坏.高温高压的氢对钢的损伤主要是因为氢以原子状态渗入金属内, 并在金属内部再结合成分子, 产生很高的压力,严重时会导致表面鼓包或皱折；氢与钢中的碳结合,使钢脱碳,或使钢中的硫化物与氧化物还原.造成压力容器氢脆氢脆氢脆氢脆破坏的氢,可以是设备中原来就存在的,例如,炼钢、焊接焊接焊接焊接过程中的湿气在高温下被还原而生成氢,并溶解在液体金属中.或设备在电镀或酸洗时,钢表面被吸附的氢原子过饱和,使氢渗入钢中；也可以是使用后由介质中吸收进入的,例如在石油、化工容器中,就有许多介质中含氢或含混有硫化氢的杂质.钢发生氢脆的特征主要表现在微观组织上.它的腐蚀面常可见到钢的脱碳铁素体,氢脆层有沿着晶界扩展的腐蚀裂纹.腐蚀特别严重的容器,宏观上可以发现氢脆所产生的鼓包.介质中含氢或硫化氢的容器是否会发生氢脆,主要决定于操作温度、氢的分压、作用时间和钢的化学成分.温度越高、氢分压越高, 碳钢的氢脆层就越深,发生氢脆破裂的时间也越短,其中温度尤其是重要因素.钢的含碳量越高,在相同的温度和压力条件下,氢脆的倾向越严重.钢中添有铬、钛、钒等元素,可以阻止氢脆的产生. 出现氢脆的工件通过除氢处理如加热等也能消除氢脆氢,采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆氢脆氢脆氢脆. 如电镀件的去氢都在 200～240 度的温度下,加热 2～4 小时可将绝大部分氢去除. 氢在常温常压下不会对钢产生明显的腐蚀,但当温度超过 300℃和压力高于 30MPa 时,会产生氢脆这种腐蚀缺陷,尤其是在高温条件下.如合成氨生产过程中的脱硫塔、变换塔、氨合成塔；炼油过程中的一些加氢反应装置；石油化工生产过程中的甲醇合成塔等. 二：氢脆氢脆氢脆氢脆-钢材中的氢会使材料的力学性能脆化,这种现象称为氢脆氢脆氢脆氢脆.主要发生在碳钢和低合金钢中. 氢脆氢脆氢脆氢脆现象-氢脆氢脆氢脆氢脆现象氢脆氢脆氢脆氢脆现象氢脆氢脆氢脆氢脆现象氢脆氢脆氢脆氢脆现象 1、氢脆氢脆氢脆氢脆是溶于钢中的氢,聚合为氢分子,造成应力集中,超过钢的强度极限,在钢内部形成细小的裂纹.又称白氢脆氢脆氢脆氢脆现象点. 2 内氢脆氢脆氢脆氢脆在材料的冶炼过程和零件的制造与装配过程如电镀、焊接焊接焊接焊接中进入钢材内部的微量氢10—6 量级在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂.在尚未出现开裂的情况下可以通过脱氢处理例如加热到 200℃以上数小时,可使内氢减少恢复钢材的性能.因此内氢氢氢氢脆脆脆脆是可逆的. 3.热处理适合氢脆氢脆氢脆氢脆. 热处理的方法是将工件加热至某一温度,保温一段时间,缓冷,使氢随溶解度逐渐变小,逐渐析出.加热会破坏镀层. 4.如何防治. 主要是将酸洗控制好. 首先,尽量缩短酸洗时间；其次加缓蚀剂,减少产氢量. 压力容器的氢脆或称氢损伤是指它的器壁受到氢的侵蚀,造成材料塑性和强度降低,并因此而导致的开裂或延迟性的脆性破坏.高温高压的氢对钢的损伤主要是因为氢以原子状态渗入金属内,并在金属内部再结合成分子,产生氢脆氢脆氢脆氢脆现象元素很高的压力,严重时会导致表面鼓包或皱折；氢与钢中的碳结合,使钢脱碳,或使钢中的硫化物与氧化物还原.造成压力容器氢脆氢脆氢脆氢脆破坏的氢,可以是设备中原来就存在的,例如,炼钢、焊接焊接焊接焊接过程中的湿气在高温下被还原而生成氢,并溶解在液体金属中.或设备在电镀或酸洗时,钢表面被吸附的氢原子过饱和,使氢渗入钢中；也可以是使用后由介质中吸收进入的,例如在石油、化工容器中,就有许多介质中含氢或含混有硫化氢的杂质.钢发生氢脆氢脆氢脆氢脆的特征主要表现在微观组织上.它的腐蚀面常可见到钢的脱碳铁素体,氢脆氢脆氢脆氢脆层有沿着晶界扩展的腐蚀裂纹.腐蚀特别严重的容器,宏观上可以发现氢脆氢脆氢脆氢脆所产生的鼓包.介质中含氢或硫化氢的容器是否会发生氢脆氢脆氢脆氢脆,主要决定于操作温度、氢的分压、作用时间和钢的化学成分.温度越高、氢分压越突,碳钢的氢脆氢脆氢脆氢脆层就越深,发生氢脆氢脆氢脆氢脆破裂的时间也越短,其中温度尤其是重要因素.钢的含碳量越高,在相同的温度和压力条件下,氢脆氢脆氢脆氢脆的倾向越严重.钢中添有铬、钛、钒等元素,可以阻止氢脆氢脆氢脆氢脆的产生. 出现氢脆氢脆氢脆氢脆的工件通过除氢处理如加热等也能消除氢脆氢脆氢脆氢脆,采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆氢脆氢脆氢脆.如电镀件的去氢去氢去氢去氢都在200～240 度的温度下,加热 2～4 小时可将绝大部分氢去除. 氢在常温常压下不会对钢产生明显的腐蚀,但当温度超过 300℃和压力高于 30MPa 时,会产生氢脆氢脆氢脆氢脆这种腐蚀缺陷,尤其是在高温条件下.如合成氨生产过程中的脱硫塔、变换塔、氨合成塔；炼油过程中的一些加氢反应装置；石油化工生产过程中的甲醇合成塔等. 氢脆氢脆氢脆氢脆的控制高强度的杀手——氢脆氢脆氢脆氢脆氢脆氢脆氢脆氢脆的控制在任何电镀溶液中,由于水分子的离解,总或多或少地存在一定数量的氢离子.因此,电镀过程中,在阴极析出金属主反应的同时,伴有氢气的析出副反应.析氢的影响是多方面的,其中最主要的是氢脆氢脆氢脆氢脆.氢脆氢脆氢脆氢脆是表面处理中最严重的质量隐患之一,析氢严重的零件在使用过程中就可能断裂,造成严重的事故.表面处理技术人员必须掌握避免和消除氢脆氢脆氢脆氢脆的技术,以使氢脆氢脆氢脆氢脆的影响降低到最低限度. 一、氢脆氢脆氢脆氢脆 1 氢脆氢脆氢脆氢脆现象氢脆氢脆氢脆氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象.曾经出现过汽车弹簧、垫圈、螺钉、片簧等镀锌件,在装配之后数小时内陆续发生断裂, 断裂比例达 40%～50%.某特种产品镀镉件在使用过程中曾出现过批量裂纹断裂,曾组织过全国性攻关,制订严格的去氢去氢去氢去氢工艺.另外,有一些氢氢脆氢脆氢脆氢脆并不表现为延迟断裂现象,例如:电镀挂具钢丝、铜丝由于经多次电镀和酸洗退镀,渗氢较严重,在使用中经常出现一折便发生脆断的现象;猎枪精锻用的芯棒,经多次镀铬之后,堕地断裂;有的淬火零件内应力大在酸洗时便产生裂纹.这些零件渗氢严重,无需外加应力就产生裂纹,再也无法用去氢去氢去氢去氢来恢复原有的韧性. 2 氢脆氢脆氢脆氢脆机理延迟断裂现象的产生是由于零件内部的氢向应力集中的部位扩散聚集,应力集中部位的金属缺陷多原子点阵错位、空穴等.氢扩散到这些缺陷处,氢原子变成氢分子,产生巨大的压力,这个压力与材料内部的残留应力及材料受的外加应力,组成一个合力,当这合力超过材料的屈服强度,就会导致断裂发生.氢脆氢脆氢脆氢脆既然与氢原子的扩散有关,扩散是需要时间的,扩散的速度与浓差梯度、温度和材料种类有关.因此, 氢脆氢脆氢脆氢脆通常表现为延迟断裂. 氢原子具有最小的原子半径,容易在钢、铜等金属中扩散,而在镉、锡、锌及其合金中氢的扩散比较困难.镀镉层是最难扩散的,镀镉时产生的氢,最初停留在镀层中和镀层下的金属表层,很难向外扩散,去氢去氢去氢去氢特别困难.经过一段时间后,氢扩防氢脆氢脆氢脆氢脆现象用品散到金属内部,特别是进入金属内部缺陷处的氢,就很难扩散出来.常温下氢的扩散速度相当缓慢,所以需要即时加热去氢去氢去氢去氢.温度升高,增加氢在钢中的溶解度,过高的温度会降低材料的硬度,所以镀前去应力和镀后去氢去氢去氢去氢的温度选择,必须考虑不致于降低材料硬度,不得处于某些钢材的脆性回火温度,不破坏镀层本身的性能. 二、避免和消除的措施 1 减少金属中渗氢的数量在除锈和氧化皮时,尽量采用吹砂除锈,若采用酸洗,需在酸洗液中添加若丁等缓蚀剂;在除油时,采用化学除油、清洗剂或溶剂除油,渗氢量较少,若采用电化学除油,先阴极后阳极;在电镀时,碱性镀液或高电流效率的镀液渗氢量较少. 2 采用低氢扩散性和低氢溶解度的镀涂层一般认为,在电镀Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ时,渗入钢件的氢容易残留下来,而Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ等金属镀层具有低氢扩散性和低氢溶解度,渗氢较少.在满足产品技术条件要求的情况下,可采用不会造成渗氢的涂层,如达克罗涂覆层可以代替镀锌, 不会发生氢脆氢脆氢脆氢脆,耐蚀性提高 7～10 倍,附着力好,膜厚 6～8μｍ,相当于较薄的镀锌层,不影响装配. 3 镀前去应力和镀后去氢去氢去氢去氢以消除氢脆氢脆氢脆氢脆隐患若零件经淬火、焊接焊接焊接焊接等工序后内部残留应力较大,镀前应进行回火处理,减少发生严重渗氢的隐患. 对电镀过程中渗氢较多的零件原则上应尽快去氢去氢去氢去氢,因为镀层中的氢和表层基体金属中的氢在向钢基体内部扩散,其数量防氢脆氢脆氢脆氢脆现象产品随时间的延长而增加.新的国际标准草案规定“最好在镀后 1ｈ内,但不迟于 3ｈ,进行去氢去氢去氢去氢处理” .国内也有相应的标准,对电镀锌前、后的去氢去氢去氢去氢处理作了规定.电镀后去氢去氢去氢去氢处理工艺广泛采用加热烘烤,常用的烘烤温度为150～300°Ｃ,保温 2～24ｈ.具体的处理温度和时间应根据零件大小、强度、镀层性质和电镀时间的长短而定.去氢去氢去氢去氢处理常在烘箱内进行.镀锌零件的去氢去氢去氢去氢处理温度为 110～220°Ｃ,温度控制的高低应根椐基体材料而定. 对于弹性材料、ｍｍ以下的薄壁件及机械强度要求较高的钢铁零件,镀锌后必须进行去氢去氢去氢去氢处理. 为了防止“镉脆”,镀镉零件的去氢去氢去氢去氢处理温度不能太高,通常为 180～200°Ｃ. 三、应注意的问题材料强度越大,其氢脆氢脆氢脆氢脆敏感性也越大,这是表面处理技术人员在编制电镀工艺规范时必须明确的基本概念. 国际标准要求抗拉强度σｂ>105 ｋｇ/ｍｍ2 的钢材,要进行相应的镀前去应力和镀后去氢去氢去氢去氢处理.法国航空工业对屈服强度σｓ>90ｋｇ/ｍｍ2 的钢件就要求作相应去氢去氢去氢去氢处理. 由于钢材强度与硬度有很好的对应关系,因此,用材料硬度来判断材料氢脆氢脆氢脆氢脆敏感比用强度来判断更为直观、方便.因为一份完善的产品图和机加工工艺都应标注钢材硬度.在电镀中我们发现钢的硬度在ＨＲＣ38 左右时开始呈现氢脆氢脆氢脆氢脆断裂的危险. 对高于ＨＲＣ43 的零件,镀后应考虑去氢去氢去氢去氢处理.硬度为ＨＲＣ60 左右时,在表面处理之后必须立即进行去氢去氢去氢去氢处理,否则在几小时之内钢件会开裂. 除了钢材硬度外,还应综合考虑以下几点：1零件的使用安全系数:安全重要性大的零件,应加强去氢去氢去氢去氢;2零件的几何形状:带有容易产生应力集中的缺口,小Ｒ等的零件应加强去氢去氢去氢去氢;3 零件的截面积:细小的弹簧钢丝、较薄的片簧极易被氢饱和,应加强去氢去氢去氢去氢;4零件的渗氢程度:在表面处理中产生氢多、处理时间长的零件, 应加强去氢去氢去氢去氢;5镀层种类:如镀镉层会严重阻挡氢向外扩散,所以要加强去去去去氢氢氢氢;6零件使用中的受力性质:当零件受到高的张应力时应加强去氢,只受压应力时不会产生氢脆氢脆氢脆氢脆;7零件的表面加工状态:对冷弯、拉伸、冷扎弯形、淬火、焊接焊接焊接焊接等内部残留应力大的零件,不仅镀后要加强去氢去氢去氢去氢,而且镀前要去应力;8零件的历史情况:对过去生产中发生过氢脆的零件应特别加以注意,并作好相关记录. 弹性紧固件电镀锌氢脆氢脆氢脆氢脆分析及预防为有效地提高弹性紧固件弹簧垫圈、锥形垫圈、鞍形垫圈、波形垫圈等抗蚀防护性能和装饰性,多半要进行表面处理,如发黑、磷化、电镀锌等处理.其中电解镀锌及钝化处理应用更为广泛. 加上弹性紧固件的硬度一般在42-50HRc 之间,由于材料及表面处理的原因,它对氢比较敏感,在电镀后,除氢处防氢脆氢脆氢脆氢脆现象处理过的产品理未达到驱氢目的,其残存的氢会造成弹性紧固件的延迟断裂. 目前,由延迟断裂氢脆氢脆氢脆氢脆引发的弹性紧固件断裂自然是一个严重的产品质量问题,人们可以采取各种技术来减少和预防弹性紧固件的氢脆氢脆氢脆氢脆问题. 1、材料缺陷的影响弹性紧固件材料表面缺陷对电镀锌的有害影响是不容忽视的,比如钢板表面轻微裂纹折叠、斑痕蚀坑夹杂和超过允许深度的脱碳层, 都会对弹性紧固件镀锌产生十分有害的影响,压弯成型不当造成表面插划伤,局部应力集中等都会有不良影响. 2、热处理工艺的影响热处理工艺对弹性紧固件电镀锌后的氢脆氢脆氢脆氢脆是有较大影响的,若硬度≥45HRc 时,均会诱发或导致弹性紧固件断裂. 在确保热处理技术参数的前提下,选择适宜的加热温度,合理的加热时间,充分予以回火.以最大限度地消除组织应力和热应力, 避免其有害影响.淬火加热时应严防氧化和脱碳,网带炉碳势控制在 %%,盐浴炉必须认真脱氧捞渣,进行硬度检测时,严格注意表面层造成硬度虚假现象,使硬度测试值失真.一般应控制在 42-44HRc 为佳,不要超过 45HRc. 3、电镀过程的影响弹性紧固件由于氢的侵袭往往发生氢脆氢脆氢脆氢脆断裂,造成重大损失.析氢渗氢在整个电解镀锌中是不可避免的,析出的氢能够渗入镀锌层, 甚至渗入基体金属内.锌的吸氢大约在 %%,而铁碳合金吸氢在 %左右.氢在金属内使晶格扭曲,产生很大的内应力,致使其机械性能降低,析氢不仅对镀层性能产生不利影响,如产生针孔、麻点、气泡等缺陷,而且会渗透至基体金属中,使金属韧性大大降低,导致零件脆断.析氢的原因除在热处理外,较高的加热温度,氢很容易渗入零件应力集中的区域,酸洗和电镀都会发生析氢. 4、氢脆氢脆氢脆氢脆的预防 1电镀锌前必须严格控制阴极电解除油.对弹性紧固件尤其是厚度≤1mm,不宜采用阴极电解除油,而是采用阳极电解除油、化学除油或超声波除油,也可以选用金属清洗剂除油效果较好. 2对弹性紧固件不宜采用强酸腐蚀,而是采用喷砂或喷丸等处理方法达到净化、活化表面目的.必须进行酸洗活化处理时,选用盐酸较硫酸为好.注意掌握酸洗时间不宜过长每次控制 30-60s,以多次短时间比长时间酸洗效果好. 3应选择氢脆氢脆氢脆氢脆性较小的镀锌电解液,一般而言,禄化物型镀锌电解液相对析氢较少,产生氢脆氢脆氢脆氢脆的可能性也小；而氰化物镀锌电解液析氢、渗氢较多,产生氢脆氢脆氢脆氢脆的机率也较大. 4采用有效的驱氢工序驱散渗氢,减少氢脆氢脆氢脆氢脆应力.驱氢温度一般为 190-230℃,驱氢时间6-8h.在电镀锌后钝化前 2h 内进行,停留时间越短越好. 为了研究或防止氢脆氢脆氢脆氢脆,需要对金属的氢脆氢脆氢脆氢脆情况进行测试,以获取相关信息.测试氢脆氢脆氢脆氢脆的方法有好几种,常用的有往复弯曲试验和延迟破坏试验.1往复弯曲试验往复弯曲试验对低脆性材料比较灵敏,可以用来对不同基体材料在经过相同的电镀工艺处理后的氢氢氢氢脆脆脆脆程度进行比较,也可以对相同的基体材料上的不同电镀工艺的氢脆氢脆氢脆氢脆程度进行比较.这种试验的方法是取一个待测试片,其尺寸规格为：150mm×l3mm× ,表面粗糙度 Ra=.对试片进行热处理使之达到规定的硬度,然后用往复弯曲机让试片在一定直径的轴上以一定的速度进行缓慢的弯曲试验,直至试片断裂.弯曲方式有 90.往复弯曲和 l80.单面弯曲两种,以前一种方式应用较多,弯曲的速度是 0．6.／s.如果是单面弯曲则所取的速度则为 0．13.／s.评价的方法是将弯曲试验至断裂时的次数乘以角度,以获得弯曲角度的总和,其角度总值越大, 氢脆氢脆氢脆氢脆越小. 测试时要注意以下几点. ①试片在进行热处理后如果有变形,应静压校平,不可以敲打校正,否则会使试片的内应力增加,影响试验结果. ②为了防止应力影响,电镀前应进行去应力,在电镀后则要进行除氢处理,这时检测的是残余氢脆氢脆氢脆氢脆的影响.③弯曲试验时所用的轴的直径的选用很重要,因为评价这种试验结果的量化指标与轴径有关,对于小的轴径,则弯曲至断裂的次数就会少一些,具体选用什么轴径要通过对基体材料的空白试验来确定,并且在提供数据时要指明所用的轴径,否则参数没有可比性. 2延迟破坏试验延迟破坏试验是一种灵敏度较高的试验方法,适合用于高强度钢制品的氢脆氢脆氢脆氢脆检测.这种氢脆氢脆氢脆氢脆测试也是在试验机上进行的,所用的试验机为持久强度试验机或蠕变试验机,检测试样在这种试验机上受到小于破坏程度的应力的作用,观测其直到断裂时的时间.如果到规定的时间尚没有发生断裂,即为合格.这种试验需要采用按一定要求制作的标准的测试验棒.并且每次要使用三支同样条件的试样平行做试验,以使结果更为可信. 这种试样的形状和尺寸要求如图 2-1,氢脆氢脆氢脆氢脆试样棒示意其中。
螺栓的氢脆断裂分析
螺栓的氢脆断裂氢脆断裂的种类很多，主要分为氢蚀断裂、白点断裂、氢化物致脆断裂和氢致延滞断裂。
螺钉氢脆断裂通常特指是氢致延滞断裂：氢原子侵入螺钉的基体材料，螺钉拧紧后，即螺钉沿轴线承受一定静载荷（拉伸应力），经过一段时间，突然发生脆性断裂。
螺钉氢脆断裂是常见的螺钉失效模式。
螺钉氢脆断裂通常发生于经过热处理和电镀处理的高强度普通螺纹螺钉和表面硬度较高的自攻螺纹螺钉，大多发生在螺钉头与螺杆或光杆与螺纹交接的部位。
螺钉氢脆断裂一般在螺钉组装后48小时内发生。
判定螺钉断裂是否为氢脆断裂最直观的方法是观察断口形貌。
用肉眼或低倍放大镜宏观观察：螺钉氢脆断裂断口与最大正应力方向基本垂直，断口平齐，无明显的塑性变形，断面明显可分成裂纹源区和裂纹扩展区两个区域，裂纹源区呈结晶颗粒状，颜色呈暗灰色，裂纹源区从螺纹的根部开始，沿着螺纹旋转的方向开裂；裂纹扩展区颜色呈银灰色，可见放射状条纹，条纹收敛于裂纹源区。
用扫描电镜或电子显微镜微观观察：裂纹源区呈沿晶断裂（晶界间存在微裂纹）形貌，并存在沿晶二次裂纹，晶粒轮廓鲜明，呈冰糖状，晶粒表面存在大量的鸡爪痕，裂纹扩展区主要呈准解理断裂（在正应力作用下产生的穿晶断裂，通常沿一定的严格的晶面分离，同时伴随一定的塑性变形痕迹）形貌，部分区域存在韧窝（小凹坑）及沿晶断裂形貌。
螺钉基体材料的氢含量也是判定是否为氢脆断裂的重要依据。
氢含量可用氧氮氢分析仪测得，主要是看含氢量相对于合格的螺钉或电镀处理前的螺钉是否有显著增加。
碳钢材料允许的氢含量尚无严格的标准，但氢对碳钢材料会造成损害是确定无疑的，含氢量的多寡仅表现为对碳钢材料损伤程度的差别。
螺钉的氢脆断裂机理非常复杂，自20世纪40年代螺钉氢脆断裂问题被发现以来，其断裂机理一直是学术界的研究热点，但至今还是没有统一的认知。
比较有名的理论有四种：氢压理论、氢表面吸附理论、晶格脆化理论和位错理论。
其中位错理论能相对较好地解释螺钉氢脆断裂的特点，位错理论认为：当温度低于某一临界温度时，基体材料中的氢在基体形变过程中形成某种气团。
电镀氢脆测试作业指导书
氢脆测试作业指导书
一.应用范围：
1．经过热处理加工后需镀锌（含锌克、彩锌、白锌、兰锌、黄锌）的螺丝或组合螺丝。
二．主要作用:
测试电镀后除氢效果.
三．操作方法：
1 . 使用对象：铁板、弹簧华司、平介、冰枢、电批（配套批咀）、风批。
2．操作要领：
2.1. 将铁板依据相对应的螺丝打孔（具体孔径见了附表）。
2.2 . 将被测螺丝穿一个或二个（M
3.5 以下为一个），弹簧华司（尺寸同螺丝外径对
应），用电批打入相对应铁板孔内，如为穿介子螺丝则先穿平介然后穿弹介，再
打入相对应的铁板孔内，具体力度为对螺丝进行破断扭力测试30PCS，取出现频
率最高的一个值，自攻螺丝乘以65%，机械螺丝乘以60%。
2.3 . 将锁好螺丝或螺丝同介子组合的铁板放在室内24小时后，再用电批使用测试前
将螺丝打放铁板时所用的力，打一次铁板上的螺丝，若断则判定有氢脆。
四. 抽样：
1.一般抽样为4‰,当批量＜5K时抽30PCS，特别要求时抽1%，如有断头（破介子）0收
1退。
五．不良处理：
1. 当氢脆测试发现不合格时，则将发生氢脆不良之驱氢炉内所有产品返退氢，直至氢脆
测试OK后方可收货。
2. 所有产品若返退氢两次后，仍然不合格，则予以报废。
氢脆测试用铁板孔径对照表单位：MM 表1{DIN、AISI（AB、BZ牙）适用}
表2（JIS适用）。
螺栓的氢脆断裂分析
螺栓得氢脆断裂氢脆断裂得种类很多,主要分为氢蚀断裂、白点断裂、氢化物致脆断裂与氢致延滞断裂。
螺钉氢脆断裂通常特指就是氢致延滞断裂:氢原子侵入螺钉得基体材料，螺钉拧紧后,即螺钉沿轴线承受一定静载荷(拉伸应力),经过一段时间，突然发生脆性断裂。
螺钉氢脆断裂就是常见得螺钉失效模式。
螺钉氢脆断裂通常发生于经过热处理与电镀处理得高强度普通螺纹螺钉与表面硬度较高得自攻螺纹螺钉,大多发生在螺钉头与螺杆或光杆与螺纹交接得部位。
螺钉氢脆断裂一般在螺钉组装后4８小时内发生。
判定螺钉断裂就是否为氢脆断裂最直观得方法就是观察断口形貌。
用肉眼或低倍放大镜宏观观察:螺钉氢脆断裂断口与最大正应力方向基本垂直,断口平齐，无明显得塑性变形,断面明显可分成裂纹源区与裂纹扩展区两个区域,裂纹源区呈结晶颗粒状,颜色呈暗灰色,裂纹源区从螺纹得根部开始,沿着螺纹旋转得方向开裂；裂纹扩展区颜色呈银灰色,可见放射状条纹,条纹收敛于裂纹源区。
用扫描电镜或电子显微镜微观观察:裂纹源区呈沿晶断裂（晶界间存在微裂纹)形貌,并存在沿晶二次裂纹，晶粒轮廓鲜明,呈冰糖状,晶粒表面存在大量得鸡爪痕，裂纹扩展区主要呈准解理断裂(在正应力作用下产生得穿晶断裂，通常沿一定得严格得晶面分离,同时伴随一定得塑性变形痕迹)形貌，部分区域存在韧窝(小凹坑)及沿晶断裂形貌。
螺钉基体材料得氢含量也就是判定就是否为氢脆断裂得重要依据。
氢含量可用氧氮氢分析仪测得，主要就是瞧含氢量相对于合格得螺钉或电镀处理前得螺钉就是否有显著增加。
碳钢材料允许得氢含量尚无严格得标准,但氢对碳钢材料会造成损害就是确定无疑得，含氢量得多寡仅表现为对碳钢材料损伤程度得差别。
螺钉得氢脆断裂机理非常复杂,自2０世纪40年代螺钉氢脆断裂问题被发现以来,其断裂机理一直就是学术界得研究热点,但至今还就是没有统一得认知。
比较有名得理论有四种：氢压理论、氢表面吸附理论、晶格脆化理论与位错理论。
其中位错理论能相对较好地解释螺钉氢脆断裂得特点，位错理论认为:当温度低于某一临界温度时,基体材料中得氢在基体形变过程中形成某种气团。
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求，实际的装配条件可能出入较大，为了给用户提供可靠的产品，减少氢脆失效风险，特推荐另外一种测试方法(ASTMF606M)，供同行参考。
1.试验夹具(试验夹具见图1)；
试验夹具由淬火垫片和垫板，及淬火楔型垫组成。
淬火垫片：(ASTM F436M)
垫片的材料可选择碳钢，硬度HRC38—45；尺寸见图2和表1：其它要求请参见ASTM F436M《淬火钢垫钢圈(公制)》
楔型垫：
楔型垫的材料和硬度同淬火垫片，除斜面外尺寸可参考表1.
楔板垫斜度见表2
垫板：
垫板材料采用碳钢，孔径与螺栓外径接近，但不能大于垫圈的孔径。
厚度要求装配后留三个完整螺纹在外边。
2、试验方法：
a.测试的试件在夹具中锁紧固至螺栓最小抗拉强度的75%。
b.由螺母来测试扭紧和拆卸力矩。
c.装配后要保持48小时的锁紧状态。
d.拆卸时，扭力矩不得小于锁紧力矩的90%。
e.拆卸后用20倍放大镜检查螺栓杆径、螺纹和头杆结合部有无裂纹产生。
3、试样：
试样采用随机形式，在同一生产批中任取3件。
4、试验扭矩的确定：
拧紧螺母时，拧紧力矩M需要克服旋合螺纹间的摩擦力矩和螺母与被联接件支承面间的摩擦矩，并产生轴向力P0，它们的关系为：
Mt=KP0d×10-3kgf. m
K-锁紧力矩系数；
d-螺栓的公称直径；
由于螺纹、螺母和被联接件等表面摩擦状况的不同，K值可以按有关资料推荐的公式计算，一般值在0.1~0.3之间，为方便计算通常选K=0.2。
通过上式，可以很方便的计算出试验时的锁紧力矩。
举例：M14×100 10.9级螺栓的试验锁紧力矩；
最小拉力载荷：120000N(可查G3098.1)
P0=0.75X120000/9.8≈9184kgf
代入上式：Mt=25.7kgf. m
该试验方法操作性和实用性强，简单可行，在生产过程中可以作为氢脆倾向的主要参考依据。