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汽車工業(yè)中緊固件的氫脆失效現(xiàn)象
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http://m.t3home.cn 發(fā)表日期：2011-3-11 11:17:13
蘭格鋼鐵 |
緊固件的氫脆是由于在早期處理過程中有氫原子進(jìn)入材料內(nèi)部。多數(shù)情況下，緊固件在承受靜態(tài)拉伸載荷的條件下發(fā)生氫脆。
在進(jìn)行高應(yīng)變速率材料試驗(yàn)，如普通拉伸試驗(yàn)時(shí)，不易發(fā)生氫脆。氫原子通常向材料中承受三向應(yīng)力的區(qū)域擴(kuò)散。材料中的應(yīng)力水平與系統(tǒng)中氫的聚集程度將影響氫擴(kuò)散到陷阱位置的比例。
氫在陷阱位置的聚集將使得材料的斷裂應(yīng)力下降，以致在材料中出現(xiàn)裂紋形成、裂紋擴(kuò)展及至失效等現(xiàn)象。
氫在承受靜載的緊固件中的擴(kuò)散可以通過氫脆斷裂前的延遲時(shí)間而直接觀察到。
由于材料的氫脆傾向、材料中氫的總量、氫的擴(kuò)散比以及旋加應(yīng)力水平的不同，氫脆斷裂時(shí)間延遲的變化很大，從幾分鐘到幾天或幾周不等。
緊固件的氫脆失效的汽車工業(yè)中早已引起了人們的廣泛關(guān)注。這種失效不期而至，給汽車公司和緊固件供應(yīng)商增加了很大的負(fù)擔(dān)，不僅使其在經(jīng)濟(jì)上蒙受損失，而且還對公司的用戶滿意度以及汽車的安全性構(gòu)成威脅。
防止緊固件的氫脆失效在汽車工業(yè)中日益受到重視。遭受氫脆危害的緊固件可在實(shí)際應(yīng)力遠(yuǎn)低于材料抗拉強(qiáng)度的條件下，于裝配后的數(shù)分鐘內(nèi)發(fā)生早期失效。在汽車裝配車間，緊固件的氫脆失效將使生產(chǎn)效率大大降低。對有潛在氫脆失效率危險(xiǎn)的汽車必進(jìn)行逐一檢查，并使用新的可靠的緊固件替換所有可疑的緊固件，而更換緊固件將耗費(fèi)大量時(shí)間。更換氫脆破壞的緊固件對于汽車制造商和緊固件制造商都將是不小的負(fù)擔(dān)。
如果緊固件在處理過程中曾經(jīng)接觸過具有氫離子的環(huán)境，它就有可能發(fā)生氫脆。在鋼發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)的過程中產(chǎn)生氫的任何處理都將使氫進(jìn)入材料，從而增加材料的氫脆傾向。汽車工業(yè)中使用的鋼質(zhì)緊固件在環(huán)境腐蝕、陰極電解除油、酸液去氧化皮、化學(xué)清洗、發(fā)黑和電鍍一類的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理?xiàng)l件下，都將與活性氫原子直接接觸。由于電鍍處理過程將產(chǎn)生氫，其對鋼制緊固件氫的吸收所起作用最大。電鍍過程中吸收氫的總量在很大程度上取決于電鍍液的效率。總的來說，高效電鍍處理產(chǎn)生的氫比低效電鍍處理產(chǎn)生的氫要少。電鍍滾桶中電鍍液裝載量的過多或過少等因素將對電鍍處理的效率產(chǎn)生很大的影響。 |
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