Faktoren des Wasserstoffversprödungsbruchs von Schrauben aus legiertem Stahl
Beobachtung der Bruchmorphologie von Schrauben aus legiertem Stahl
Ein schematisches Diagramm eines Bolzens aus gebrochenem legiertem Stahl ist in Fig. 1 gezeigt. Die durch den Pfeil in Fig. 1 angegebene Position ist die Position, an der der Bolzen gebrochen ist.
Fig. 2 ist eine Querschnittsmorphologie eines Bolzenabschnitts unter einem Elektronenmikroskop. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass der Bruchabschnitt und die Achse des Bolzens bei 90 ° liegen. Aus der Querschnittstopographie ist keine Spur einer plastischen Verformung zu beobachten. Aufgrund der Bruchfarbe der Metallbefestigungsschrauben war der Bruch hauptsächlich silbergrau, und das Vorhandensein von hellbraunem Oxid im silbergrauen Abschnitt wurde beobachtet.
Wenn die Wasserstoffversprödung in Metallbefestigungsschrauben bricht, ist sie irreparabel und kann nur durch neue ersetzt werden. Die Wasserstoffversprödung ist nur vermeidbar und unheilbar. Sobald eine Wasserstoffversprödung auftritt, kann sie nicht mehr beseitigt werden. Während des Schmelzprozesses von Materialien und der Herstellungs- und Montageprozesse von Teilen (wie Galvanisieren, Schweißen) bewirkt der Spurenwasserstoff (in der Größenordnung von negativ 6 bis 10), der in den Stahl eintritt, dass das Material spröde oder sogar spröde wird unter dem Einfluss von innerer Rest- oder äußerer Spannung. Knacken.
Gründe für den Bruch der Wasserstoffversprödung von Schrauben aus legiertem Stahl:
(1) Die äußere Umgebung führt Wasserstoff ein. Wenn die Metallbefestigungsschrauben für längere Zeit einer feuchten Betriebsumgebung ausgesetzt sind, tritt eine gewisse Wasserstoffinfiltration auf, oder wenn die Metallbefestigungsschrauben in einem Bereich mit starkem Regen eingesetzt werden, ist der Anteil der Metallbruchschrauben aufgrund von höher Wasserstoffversprödung. In Anbetracht der Tatsache, dass die in dieser Studie beschriebenen Metallbefestigungsschrauben in Nordchina angewendet werden, sind die Wetterbedingungen relativ trocken und es regnet wenig in der Betriebsumgebung, sodass grundsätzlich ausgeschlossen werden kann, dass die äußere Umgebung einen Bruch der Wasserstoffversprödung verursacht .
(2) Beim Beizen wird Wasserstoff eingeleitet. Befestigungsschrauben aus legiertem Stahlmetall müssen während ihrer Verarbeitung das Beizen und Galvanisieren durchlaufen. Diese beiden Prozesse können leicht Wasserstoffatome einführen. Wiederholte Untersuchungen des Beizprozesses von Goldmetall-Befestigungsschrauben aus legiertem Stahl zeigen, dass der Prozess des Beizens von Phosphorverseifung und Phosphatierung die Möglichkeit bietet, Wasserstoff, insbesondere beim Phosphatierungsprozess, unter Einwirkung von Phosphorsäure, Eisen und Fe, C einzuführen. Unzählige galvanische Zellen gebildet werden, wird ein Phosphatierungsfilm auf der Oberfläche des Werkstücks im Anodenbereich gebildet und eine große Menge Wasserstoff wird im Kathodenbereich freigesetzt. Daher sollte die Wasserstoffabsorption während der Verarbeitung die Hauptwasserstoffquelle für gebrochene Schrauben sein.
(3) Der Wasserstoff wird während des Schmelzprozesses nicht vollständig entfernt. Die Befestigungsschrauben aus legiertem Stahlmetall weisen einige Wasserstoffatome auf, die während des Schmelzprozesses unvermeidbar sind. Dies hängt mit den Temperaturbedingungen, den Umgebungsbedingungen und der Steuerung des Schmelzprozesses während des Schmelzprozesses zusammen. Wenn Metallbefestigungsschrauben während des Schmelzprozesses noch einige Wasserstoffatome aufweisen, fördern diese verbleibenden Wasserstoffatome den Bruchprozess von Metallbefestigungsschrauben aus legiertem Stahl während der Erzeugung von Wasserstoffversprödung.
Der Bruch von Schrauben aus legiertem Stahl ist ein durch Wasserstoff induzierter verzögerter Sprödbruch, der durch die kombinierte Wirkung von Spannung und Wasserstoff verursacht wird. Die Verhinderung eines Wasserstoffversprödungsbruchs von Schrauben aus legiertem Stahl erfordert eine umfassende Berücksichtigung auf der Grundlage des Mechanismus des Wasserstoffversprödungsbruchs. Wählen Sie entsprechend dem Unterschied der erforderlichen Zugfestigkeit geeignete Materialien aus, wählen Sie eine angemessene Verarbeitungstechnologie (einschließlich Wärmebehandlungsverfahren, Galvanikverfahren und Beizverfahren) und treffen Sie strenge Vorsichtsmaßnahmen.