Vodíková křehkost šroubů s vysokou{0}}pevností

Co je vodíková křehkost? Které druhyšroubyjsou náchylné k vodíkové křehkosti? Jak zabránit vodíkové křehkosti? Níže se budeme zabývat fenoménem vodíkového křehnutí šroubů.

Při současné technologii výroby a základní materiálové technické úrovni nejsou šrouby vyrobené konvenčními procesy samy o sobě náchylné ke křehkému lomu. K vodíkovému zkřehnutí však většinou dochází poté, co šrouby projdou povrchovými úpravami, jako je elektrogalvanizace nebo niklování, nebo když je vodík zaváděn během procesu tepelného zpracování. Toto téma se proto zaměřuje na to, jak zabránit vodíkovému křehnutí poté, co jsou šrouby podrobeny povrchové úpravě a tepelnému zpracování.

Vodíková křehkost označuje jev, kdy kovové materiály vykazují pokles houževnatosti v důsledku nadměrného vnitřního obsahu vodíku při kombinovaném působení vodíku a napětí, což pak vede k náhlému křehkému lomu hlavy šroubu, závitů a dalších částí. Tento typ zlomeniny je náhlý a nepředvídatelný, což z něj činí vážné riziko pro kvalitu a bezpečnost. Výskyt vodíkové křehkosti většinou souvisí s nesprávnými operacemi při galvanizaci povrchu, moření nebo kalení a dalších procesech vnějšího namáhání, které způsobují pronikání vodíku do kovové matrice.

Které typy šroubů jsou tedy po povrchové úpravě náchylné k vodíkové křehnutí? Nepochybně je vysokopevnostní šrouby-. Vysokopevnostní šrouby obecně označují šrouby se stupněm pevnosti 8,8 nebo vyšším, zatímco stupně 10,9 a 12,9 jsou klasifikovány jako šrouby s ultra{5}}vysokou-pevností. Vzhledem k vysoké-pevnosti samotného materiálu jsou tyto šrouby extrémně citlivé na vodík. Pokud je vodík zaveden během povrchové úpravy a není včas odstraněn, je vysoce pravděpodobné, že dojde k vodíkové křehkosti. Vysokopevnostní šrouby jsou široce používány v automobilovém průmyslu a pracovní podmínky šroubů v automobilech jsou poměrně náročné{12}}buď fungují při dlouhodobém-vysokém{14}}zatížení, nebo jsou vystaveny-prostředí s otevřeným vzduchem. U vysokopevnostních šroubů, které prošly povrchovou úpravou, se po změně podmínek prostředí riziko vodíkového křehnutí dále zvýší.

Jak bychom tedy měli zabránit vodíkové křehkosti? Optimální metodou je vyhnout se používání vodíku-zavádění povrchových úprav, jako je galvanizace šroubů, za předpokladu, že to konstrukce umožňuje. Samozřejmě se jedná pouze o idealizovaný návrh, který je ve většině pracovních podmínek obtížně realizovatelný. Proto je třeba přijmout další účinná opatření. Pokud je vodíková křehkost způsobena povrchovou úpravou vysokopevnostních šroubů, je nutné prozkoumat, zda v procesu povrchové úpravy nejsou problémy, jako je příliš dlouhá doba moření nebo nesprávné parametry procesu galvanického pokovování, aby se snížilo pronikání vodíku ze zdroje. Po dokončení povrchové úpravy je navíc nutné přidat proces žíhání s odstraněním vodíku. Umístěte pokovené vysokopevnostní šroubyv peci s konstantní teplotou a udržujte je při teplotě 190–230 stupňů po dobu 2–4 hodin. Zahřívání podporuje únik vodíku z kovové matrice, což je základní metoda pro eliminaci vodíkového křehnutí.

Pokud je vodíková křehkost způsobena procesem tepelného zpracování, je nutné upravit parametry procesu tepelného zpracování. Mělo by však být objasněno, že hlavní příčinou vodíkového křehnutí vyvolaného tepelným zpracováním není příliš vysoká teplota, ale zavádění nadměrného vodíku prostřednictvím procesů, jako je moření a kalící média během tepelného zpracování. Proto je nutné optimalizovat proces moření a zvolit nízko-vodíková zhášecí média, aby se zásadně snížilo pronikání vodíku.

Poté, co šrouby dokončí všechny nezbytné procesy, je zásadní testování vodíkové křehkosti. Vodíková křehkost lomu je náhlá a metoda detekce úderu kovového kladiva do hlavy šroubu je nevědecká a náchylná k chybnému úsudku. Standardizovanou zkušební metodou je test opožděného lomu. Odeberte určitý podíl vzorků, aplikujte specifikované tahové zatížení a držte jej po určitou dobu. Pokud vzorky neprasknou, je stanoveno, že riziko vodíkového zkřehnutí této šarže šroubů je kontrolovatelné a lze je uvést do provozu.