氢脆就是指钢材内的氢分子造成的应力集中超过了钢材的强度极限,在钢材内部形成了小裂纹,这种裂纹一旦产生就不能消除,在生产成螺栓后,在内部残余或者外加的应力作用下,就可能导致螺栓断裂。
氢脆只能预防,不能治理,因此需要了解不锈钢螺栓合金钢螺栓氢脆断裂的原因,才能从源头避免氢脆问题的发生。
合金钢螺栓氢脆断裂的原因主要有四种:酸洗时引入氢、熔炼过程未完全去氢、外部环境引入氢、氢致延迟型断裂。
酸洗时引入氢:合金钢螺栓的加工过程中包含酸洗和电镀,而这两个工艺环节容易引入氢原子。如酸洗磷皂化和皂化过程中都有可能引入氢,尤其是磷化工艺中,在磷酸的作用下,铁和碳形成的了无数原电池,在阳极区工件表面形成磷化膜,在阴极区则放出大量的氢。这种在加工过程中吸入的氢可以说是螺栓氢脆断裂的主要原因了。
熔炼过程中未完全去除氢:在合金钢螺栓的熔炼过程中,有些氢原子留存是无法避免的,这和熔炼的温度、环境及熔炼过程控制都有较大的关联。在这个过程中残留的氢原子会在氢脆的产生过程中对螺栓的断裂起到促进作用。
外部环境引入氢:如果螺栓的使用环境长期潮湿,那么也会有部分的氢渗入,如在雨水较多的地区用的螺栓其氢脆断裂的发生比例更高。
氢致延迟型脆性断裂:这就是内部残余应力或外在应力的共同作用下,引发了氢脆断裂。
想要预防螺栓氢脆断裂,就需要根据实际工况来选择适当的原材料、加工工艺(热处理、电镀、酸洗等),采用严格的预防措施。