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螺纹紧固件氢脆现象可避免 钢材强度不可忽略


      通常在螺纹紧固件的生产过程中,如果零件经淬火、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,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,进行去氢处理”。国内也有相应的标准,对电镀锌前、后的去氢处理作了规定。电镀后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。去氢处理常在烘箱内进行。镀锌零件的去氢处理温度为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、0.5mm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处理。为了防止“镉脆”,镀镉零件的去氢处理温度不能太高,通常为180~200°C。 

      (1)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;(2)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;(3)零件的使用安全系数:安全重要性大的零件,应加强去氢;(4)零件的表面加工状态:对冷弯、拉伸、冷扎弯形、淬火、焊接等内部残留应力大的零件,不仅镀后要加强去氢,而且镀前要去应力;(5)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。(6)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;(7)镀层种类:如镀镉层会严重阻挡氢向外扩散,所以要加强去氢;(8)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。

      材料强度越大,其氢脆敏感性也越大,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>105kg/mm2的钢材,要对机械紧固件等产品进行相应的镀前去应力和镀后去氢处理。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断裂的危险。对高于HRC43的零件,镀后应考虑去氢处理。硬度为HRC60左右时,在表面处理之后必须立即进行去氢处理,否则在几小时之内钢件会开裂。 

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