Sensibilitatea la fragilizarea prin hidrogen a șuruburilor șinei și a procesului de îndepărtare a hidrogenului post-glazing pentru șuruburi de-rezistență ridicată
De ce șuruburile-de înaltă rezistență sunt mai susceptibile la fragilizarea prin hidrogen decât șuruburile obișnuite?
Șuruburile-de înaltă rezistență au o structură martensitică fină, cu o distorsiune mare a rețelei, prezentând o adsorbție puternică a atomului de hidrogen. Reacțiile catodice în timpul galvanizării generează atomi de hidrogen abundenți, care pătrund cu ușurință în golurile rețelei și formează „stres indus de hidrogen-”. Șuruburile obișnuite au o structură de ferită-perlit cu rețele libere, permițând difuzia rapidă a hidrogenului și fără acumulare. În șuruburile cu rezistență ridicată, difuzia hidrogenului este blocată, ceea ce duce la acumulare la concentrații de tensiuni; depășirea conținutului critic de hidrogen declanșează o fractură fragilă.
Care sunt diferențele cheie ale suprafeței de fractură între fragilizarea cu hidrogen și fractura obișnuită prin oboseală?
Fracturile de fragilizare prin hidrogen suntplat, luminos și cristalin, fără striații evidente de oboseală. Fracturile apar de obicei la rădăcina firului sau la tranziția capului-codului și sunt defecțiuni bruște fragile, fără avertisment prealabil. Fracturile de oboseală au distinctoriginile oboselii, zonele de propagare (cu striații fine) și zonele de fractură finală, formându-se treptat sub sarcini alternative. Caracteristicile suprafeței fracturii permit identificarea rapidă a fragilizării hidrogenului ca cauză.
Care sunt parametrii de bază ai dehidrogenării post-placare și cum diferă aceștia în funcție de materialul șuruburilor?
Parametrii de bază sunttemperatura de dehidrogenareşitimp de retinere. Standardele chineze specifică 190 de grade -230 de grade pentru nu mai puțin de 4 ore. Pentru șuruburi din oțel carbon de calitate 10,9, 200 de grade × 4 ore sunt suficiente; pentru șuruburi din oțel aliat de calitate 12,9 (susceptibilitate mai mare), este necesară 220 de grade × 6 ore. Trebuie să aibă loc dehidrogenareaîn termen de 24 de oreîntârzierile de placare-permit hidrogenului să difuzeze adânc în rețele, făcând imposibilă eliminarea completă.
Ce procese de galvanizare cresc riscul de fragilizare a hidrogenului și cum să le evitați în inginerie?
Galvanizarea acidă(de exemplu, zincarea acidă, placarea acidă cu cupru) prezintă cel mai mare risc, deoarece electroliții acizi accelerează generarea și penetrarea hidrogenului. Ingineria prioritizeazăzincare alcalină fără cianuri{0}saugalvanizare mecanicăpentru șuruburi-de înaltă rezistență. Galvanizarea mecanică utilizează depunerea fizică, fără a produce atomi de hidrogen și eliminând fragilizarea la sursă. Dacă placarea acidă este obligatorie, controlați strict densitatea curentului și extindeți timpul de dehidrogenare pentru a asigura o evacuare completă a hidrogenului.
Cum se cernează preliminar șuruburile cu riscuri de fragilizare prin hidrogen folosind metode simple pe-site-ul?
Cea mai comună metodă estetest de fractură întârziat (versiunea rapidă). O probă de șuruburi este supusă la 70%-80% din preîncărcarea limitei de curgere și este menținută timp de 24-48 de ore. Fractura în timpul menținerii indică fragilizarea severă a hidrogenului. În plus, atest de încovoiere-îndoirea șuruburilor în jurul unui dorn cu diametru specificat-descoperă fragilizarea dacă are loc o fractură fragilă (fără deformare plastică) cu o suprafață strălucitoare. Toate șuruburile eșuate trebuie să fie casate și nu utilizate.