紧固件的氢脆化测试方法
紧固件氢脆试验测试
紧固件氢脆试验测试是一种常用的测试方法，用于检测紧固件在使用过程中是否会因为吸氢而导致脆性破裂。
以下是紧固件氢脆试验测试的一般步骤：
1.样品制备：选取要测试的紧固件样品，并加工成一定的标准尺
寸和形状，如标准螺钉、螺母等。
2.预处理：将样品放入预处理液中，一般为盐酸、硫酸等酸性溶
液，以去除表面油脂和其他污染物。
3.吸氢处理：将处理过的样品放入含有氢气的高压容器中，在一
定的压力和温度下进行吸氢处理，一般为24小时。
4.试验：将处理过的样品在一定温度和载荷下进行拉伸试验，比
较试验前后的拉伸性能，如延伸率、断裂强度等。
5.结果分析：根据试验结果和标准要求，判断样品是否存在氢脆
现象，如存在，则进行原因分析并提出改进建议。
需要注意的是，紧固件氢脆试验测试需要严格遵守标准操作规程和安全操作要求，以确保测试结果的准确性和安全性。
同时，样品的选取、处理和试验条件的确定也需要根据具体要求进行，以满足测试的目的和要求。
紧固件氢脆试验测试
紧固件氢脆试验测试一、紧固件氢脆试验的意义与背景在工程领域中，紧固件的使用非常广泛。
紧固件氢脆问题是指在紧固件使用过程中由于吸氢产生的脆性破坏现象。
这种现象在一些特定的环境条件下会导致紧固件的性能下降甚至失效，对工程结构和设备的安全带来潜在威胁。
因此，进行紧固件氢脆试验测试至关重要。
二、紧固件氢脆试验的测试方法为了有效评估紧固件的抗氢脆性能，需要进行相应的试验测试。
以下是一些常用的紧固件氢脆试验测试方法：1. 恒定应力拉伸试验这是最常用的一种试验方法，通过施加恒定的应力和湿氢气氛条件，观察试样在一定时间内的变形情况以及终点断裂状态。
根据试验结果可以评估紧固件的抗氢脆性能。
2. 恒定应变试验该试验方法与恒定应力拉伸试验类似，不同之处在于施加的是恒定应变而不是恒定应力。
这种试验方法可以更准确地评估紧固件在应变条件下的抗氢脆性能。
3. 断口分析试验这种试验方法通过对试样的断口进行显微镜观察和分析，可以进一步评估紧固件的氢脆破坏机制和性能。
通过观察断口形貌、晶粒状况以及脆性相的分布情况等，可以得到宝贵的试验结果。
4. 力学性能测试力学性能测试包括硬度试验、冲击试验等，这些试验可以评估紧固件在氢脆试验条件下的力学性能变化情况。
力学性能的变化可能会对紧固件的使用寿命和安全性产生影响。
三、如何选择合适的试验条件选择合适的试验条件对于得到准确的试验结果非常关键。
以下是一些应考虑的因素：1. 湿氢气氛条件湿氢气氛条件是紧固件氢脆试验的重要参数之一。
需要根据具体的使用环境确定湿氢气氛的相对湿度和温度。
湿氢气氛条件的选择应尽可能接近实际使用条件，以保证试验结果的可靠性。
2. 试样准备试样的制备对于试验结果的准确性也非常重要。
试样的制备工艺应严格控制，以保证试样的均匀性和一致性。
试样的形状和尺寸也需要根据具体试验方法的要求进行选择。
3. 试验持续时间试验持续时间的选择要考虑紧固件在实际使用过程中的寿命。
一般来说，试验时间应足够长以观察到试样的断裂情况和性能变化，但也不能过长，以节约试验成本和时间。
氢脆实验方法
氢脆实验方法
一.定义: 氢脆测试是用来测试螺丝组织中是否残留氢以及螺丝是否发
生脆化。
二.步骤:
1.将电镀或披附之螺丝锁入所规定之测试铁板或钢制的平面华司中。
2.突出头型螺丝头下承面使用标准的平面华司。
3.埋头型螺丝应使用一相有配合有倒角的间隔钢片。
4.平面华司之厚度及间隔片之厚度须符合螺丝之长度。
5.半牙螺丝选用平面华司或间隔片须完全结合螺丝长度。
6.三角螺纹之螺丝锁入厚度应在直径的1.5倍的以上的铁板中（钻孔）
或螺帽中。
7.螺丝锁入之最大扭力为:以5颗螺丝之扭断力平均值的80%或规定之
扭力。
8.锁紧后维持24小时后将螺丝旋松卸下再按原来之扭力锁入，螺丝应
无明显失败现象。
9.再锁入后垂直敲击螺丝不能断裂。
氢脆测试作业指导书的
氢脆测试作业指导书1、目的测试电镀后除氢效果。
2、范围经过表面处理处理加工后的镀锌（含彩锌、白锌、黑锌、黄锌、锌镍合金）的自攻螺钉、自挤螺钉、组合自攻螺钉、弹簧垫圈、弹性垫圈。
本试验的温度范围为10～35℃。
3、试验夹具根据不同类型产品，应使用不同的试验夹具。
3.1自攻螺钉、自挤螺钉、组合自攻螺钉厚度≥1d（d-螺纹公称直径）的带预制螺纹的钢板；钢板硬度为140HV～170HV(按GB/T 3098.5和GB3098.7中拧入试验的有关规定)；注：对于长螺钉的试验，可将一块或多块具有平行平面且表面磨削的钢板3.2 弹簧垫圈、弹性垫圈将若干个弹簧垫圈试件装到螺纹公称直径与弹簧垫圈公称直径相同的螺栓上。
用平垫圈将各弹簧垫圈试件相互隔开，最后拧上直径相同的螺母，直到与第一个垫圈接触。
平垫圈硬度应大于弹簧垫圈试件的硬度，且其最低硬度为40HRC。
试验锥形弹性垫圈时，应成对试验.4、职责：4.1 质检部是检验归口管理部门；4.2 检验员接到《送检通知单》后应及时取样、安排试验，并做好记录工作。
5、操作流程5.1抽样15个/批；样件应经过检测，在不使用放大镜的条件下，应看不见裂缝。
5.2 试验开始时间试验应尽快进行，最好在表面处理结束后的24h内进行。
注：如果试验开始时间延长到数天甚至一周，或者更长，将在相当大的程度上减小查出氢脆的可能性。
5.3 施加预载力实验该试验时，应特别注意有氢脆的紧固件可能突然断裂，从而产生伤害。
因此，检验员需适当防护，以免这种伤害发生。
最大拧紧速度为（0.33s-1（20r/min）=缓慢拧入。
5.4 自攻螺钉、自挤螺钉、组合自攻螺钉的拧紧扭矩值参照《热处理检验报告》的实际破坏扭矩数值，取其最小值的90%作为试件的拧紧扭矩值。
最大破坏扭矩和最小破坏扭矩的差值，不应大于最小值的15%。
5.5 弹簧垫圈和弹性垫圈施加预载荷按3.2条规定，将弹簧（性）垫圈试件装到试验螺栓上，扳拧螺母，直到与第一个垫圈接触；拧紧组装件，直到压平弹簧（性）垫圈。
WI-055 紧固件氢脆测试作业指导书 A0
紧固件氢脆测试作业指导书文件名称: 紧固件氢脆测试作业指导书文件编号: WI-055编写:审核:批准:更改履历表1、目的﹕规范紧固件氢脆测试作业方法，明确操作要领与操作注意事项。
2、定义﹕2.1氢脆的敏感性由于钢紧固件中存在游离的氢，在承受相应等级的拉应力，并（或）处于不利的服役条件下，钢紧固件表现出一种脆性破坏特性。
注: 如果氢脆敏感性增大，则说明可引起脆性破坏的游离氢的含量也明显增多。
在电镀锌工序之后，甚至经过电镀锌后的热处理（烘烤），会降低氢脆的敏感性，或者变得不敏感。
2.2 氢脆倾向如果紧固件由对氢脆敏感的钢制成，并已吸收了氢，则其破坏倾向就会增大。
注：如果在相应的工序中提供的氢达到最低程度，并（或）在镀后进行了适当的热处理（烘烤），使氢从钢中释放出来，且不再逆向地再将氢吸人钢中，则氢脆倾向会减小。
3、范围：适用于螺丝氢脆测试试验。
4、操作步聚﹕4.1测试仪器及装置4.1.1电子扭力测试器；4.1.2扭力板手或电批；4.1.3测试用带孔平面钢板:4.1.3.1厚度＞ 1d（d-螺纹公称直径）4.1.3.2机牙螺丝使用带预制专用配套螺纹孔的铁板；4.1.3.3自攻螺丝使用预制孔的铁板，孔径取螺纹外径的85%左右（参考附件1）；4.1.4垫圈或间隔片: 一般的平垫片或冷轧钢制的间隔片、弹片。
4.2测试方法及步骤4.2.1抽样每批次检查不少于5 PCS。
4.2.2根据相应的产品，找好相应的铁板和弹垫。
4.2.3M及以下的螺丝锁一个弹垫，M3以上的螺丝锁两个弹垫。
4.2.4选择相应的电批，使用电批扭矩测量器调试电批的力矩，电批的力矩为破坏扭力的90%。
文件名称紧固件氢脆测试作业指导书生效日期2021-4-14.2.5机牙螺丝：螺丝锁好后放入-20℃冰箱内，24小时后取出放置24H，检查不得有裂纹或断头情况；4.2.6自攻螺丝; 螺丝锁好后放入-20℃冰箱内24小时后取出放置24H，然后从一米以上高度垂直落入地面，再一次用65%的力矩打锁好螺丝，检查不得有裂纹或断头情况；4.2.7长螺杆或没有现成夹具的镀锌件产品检测可参考GB/T3098.17标准进行试验和判定检测结果；4.2.8具体操作如下图所示：4.2.9将测试结果记录在“实验室试验记录”中。
一种电镀金属紧固件及其电镀工艺和氢脆的检测方法
一种电镀金属紧固件，在金属基体表面依次设有铜镀层、镍镀层和锌镀层；其电镀工艺依次为电镀铜、电镀镍和电镀锌工艺步骤；其氢脆的检测方法包括以下工艺步骤：将金属紧固件套入弹垫，并以金属紧固件扭力标准的2/3的扭矩旋入铁板孔内，直至拧紧。
测试时螺丝必须在冰箱里零下5℃的温度放置24小时后取出恢复至常温，再把铁板依竖立方式约一米高度自由下落，没有断头就表示氢脆合格，有断头就是氢脆不合格。
本发明电镀金属紧固件和电镀工艺具有不产生氢脆的优点；本发明的氢脆的检测方法能简单有效的检测在电镀过
程中是否产生氢脆。
氢脆测试方法
氢脆测试方法
*二、检验用品：石蜡或凡士林。
检验装备：烧杯（防火容器），铁架台，温度计，石棉网，酒精灯。
检验方法：用烧杯来盛取适量的石蜡，置烧杯于铁架台的石棉网上，点燃酒精灯加热石蜡至完全融化（石蜡可将零件全部浸没）。
用温度计测量石蜡液的温度，使之保持在160～190℃，在此温度范围内保持5min以去除其所含水分。
被测零件经热皂水去油迹并烘干，放入石蜡液中，若在10s内有气泡产生（氢气在零件表面形成或析出），则证明该零件去氢不好或没有去氢，若没有气泡产生，则去氢效果好。
也可用凡士林代替石蜡，但温度必须控制在（100?）℃内。
1.有先加溫去除水分嗎? 2.溫度控制低點比較好.。
钛合金紧固件的氢脆！
钛合金紧固件的氢脆！GAF2021 全球螺丝君技术大会暨高端紧固件“智”造、应用工程博览会5月12-16日，即将开幕！立即登记免费领票氢渗入金属材料后，会导致金属损伤，使金属零件在低于材料屈服极限的应力作用下发生脆性断裂失效，这种现象就称为“氢脆”。
金属氢脆，表现形式主要有两大类：一类是延迟断裂；另一类是材料性能变坏、变脆。
合金钢氢脆的主要表现形式，是前者，而钛合金氢脆的主要表现形式，是后者。
01钛合金氢脆的机理合金钢发生氢脆断裂的机理是：当一定量的氢渗入合金钢材料后，以游离态氢原子、氢离子等形态在材料中游离，从低应力区向高应力区聚集，向材料中的气孔、夹杂、微裂纹等缺陷处聚集，互相结合形成氢分子，从而使氢的压力增大。
当压力达到一定程度后，材料的微裂纹就会扩大、延伸，以释放压力，而氢分子则以氢气的形式逸出材料。
在拉应力作用下，游离氢继续向新扩展的微裂纹聚集、增压，使其继续扩展，最后演变成更大的裂纹。
反复聚集，裂纹反复扩展、增大、延伸，最终导致材料断裂。
整个过程需要一定的时间，这就形成了所谓的“延迟断裂”。
钛合金的氢脆的机理与特点不同于合金钢，钛合金中的氢不能以分子形态渗入钛基体，而是与钛合金表面接触后，首先发生表面物理吸附和化学吸附(活性吸附)，氢分子离解出氢原子，氢原子便以极快的速度向钛合金基体内部扩散。
当吸氢量超过其最大溶解度时，扩散到钛中的氢原子就会以固溶状态或氢化物形式存在。
氢原子在钛合金中扩散后的分布并不是均匀的，而是有一定的“偏聚”。
与合金钢类似，材料的缺陷(如位错、晶界、沉淀相或夹杂物与基体相界面、气孔、微裂纹等)是氢喜欢聚集的地方，往往也是氢脆的断裂源。
02钛合金氢脆的分类第一类氢脆的典型形式就是氢化物氢脆。
含氢的α钛发生冷却或者含氢的β钛共析分解时，都会析出新的化合物氢化钛(TiH)。
氢化钛是一种稳定的脆性物质，它与基体晶粒之间的结合力相对较弱，二者的弹性、塑性差异较大，受到应力后的应变不协调，基体晶粒与氢化钛晶粒之间的界面就会产生微裂纹，这种裂纹一般沿晶间迅速扩展、扩大，最终导致材料断裂。
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紧固件的氢脆化测试方法
当氢原子进入钢和其它金属中，它会存在于材料的结晶上，当对金属施予应力时，会因此而降低金属的延展性或负荷承受性能。
氢脆是延迟性的破坏，由于钢中氢存在于应力集中部位，直到发生延迟破坏需要若干时间，而在一般的机械特性测试上往往忽略及遗漏了延展性的重要性，也无法在短时间的试验测出延迟破坏的倾向，使得紧固件虽在满意的机械特性状态或标准的设计强度下(如硬度、降伏强度应力、冲击等等)仍产生破裂，经常是由很微小的裂痕造成突然间的崩坏。
这种现象在合金上时常归于氢效应延迟破坏、氢应力裂痕或氢脆。
氢脆化在紧固件来说可能是最坏的问题发生原因之一，因为它是延迟破坏。
通常在组装24 小时后发生，但没有一定的准确时间。
商用的紧固件种类在电镀后且具有洛氏C
34或以上的硬度容易引起氢脆的失败。
这些种类包括自攻螺丝、弹簧华司、Sems(组合华司的自攻螺丝)、螺帽组合华司(Keps or Conical Assembly Nuts)、Grade 8螺栓和所有的承窝螺丝产品。
产生氢脆化的主要因素：种种迹象显示氢脆的潜在倾向与产品作表面处理及钢内碳含量以及产品的硬度有关且成正比。
参考各规范及相关论文的研究结果显示当产品脆性增加以及酸液浸洗是造成氢脆化的主要因素。
产品在经过冷锻或冷加工后再硬化热处理，使产品的脆性增加，对氢脆损害特别敏感。
酸洗、磷酸盐、电镀、自动反应的过程和在大自然环境中使用，如阴极保护反应或腐蚀也会导致同样的结果。
在紧固件上来说，通常在Grade 2 的螺栓或螺丝同意使用电镀，事实上也无氢脆化的倾向，因为这些产品都是低碳钢以及无硬化。
Grade 5电镀后的螺栓或螺丝就很有可能有氢脆化的问题产生，这些产品都是使用中碳钢制造以及硬化处理到最高C 34的硬度，但仍未听说有氢脆化的事情产生。
Grade 8电镀后的螺栓或螺丝就有氢脆化的倾向，这些是使用中碳合金钢制造及硬化处理到最高C 39的硬度。
承窝螺丝也是使用中碳合金钢制造，硬化处理到最高C 45的硬度，在所有标准种类的螺栓或螺丝中，电镀后的承窝螺丝有最高的氢脆化失败的可能性。
对于产品的破坏是否为氢脆所造成，有一个较简单的判断方法，那就是如果螺丝或螺栓在装置后1 到48 小时内破坏，且其破坏在头部与杆部以及螺纹与杆部的交接位置那大概就是氢脆化破坏。
如果螺丝在装置一段时间后破坏，这大概就是氢脆以外的问题。
若是从组织上来观察，氢脆化破断面为一种粒界破裂。
3.紧固件的氢脆化测试方法：测试观念是设计在紧固件的最大应力下实施一个模拟的实际状况。
应力通常达到紧固件的一特定的旋紧度或预先计算的扭矩值。
使零件保持在如此的应力装置下24 或48 小时再旋紧。
如果任何紧固件在测试过程中或当再旋紧时氢脆破坏则这零件应再烘烤和再测试直到合格为止。
本文仅针对螺栓、螺丝、牙条、自攻螺丝(及组合华司)、华司、螺帽(及组合华司)等规范及相关论文之要求作一说明。
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3.1参考规范：下列为紧固件氢脆化测试方法的相关规范。
ASTM F606/F606M－2000/1998：决定内外螺纹紧固件、垫圈及铆钉之机械性质的标准测试方法。
ANSI/ASME B18.6.4/ B18.6.5M－1998：螺纹成型,螺纹切削和金属攻入自攻螺丝。
SAE J81/J1237－1997/1996：螺纹滚牙自攻螺丝。
SAE J78－1996 自钻螺丝。
SAE J773－1998 锥形弹性华司。
SAE J238－1998 螺帽和组装的锥形(Conical)弹性华司。
FIP 1000－1988 自攻螺丝的功能性规定。