常州精密钢管博客

热镀工艺相关的脆性

与热镀工艺相关的脆性有三种,分别是氢脆(Hydrogen embrittlement,(HE))、液态金属脆性(Liquid Metal Embrittlement (LME)),和应变时效脆性(Strain Age Embrittlement)。今天我们先聊聊氢脆。


被钢吸收的氢原子,聚集在钢的晶粒之间或缺陷位置,并最终导致钢开裂,这种现象被称为氢脆。


1 :氢原子诱捕机制


图2:氢诱脆性和氢气泡的形成


图3:金属微裂纹截面的计算机模拟图,白色的为氢原子

(Photo:McGill University)


热镀锌开裂案例


尽管钢会在热镀锌过程中通常会吸收氢原子,但由于锌锅中锌的温度较高,因此,被加热的钢中的氢原子,常常会在高温下逸出。


但是,在某些特定情况下,例如钢的晶粒尺寸太细小时,即使在热镀温度下,氢原子也无法逃逸,这将会导致氢原子聚集在晶界或缺陷位置,晶界或缺陷位置处的局部应力上升,并最终导致零件的开裂。


图4:高强钢焊缝热影响区热镀后发生的氢脆


对于抗拉强度小于150ksi(1040 MPa)的钢,其晶粒尺寸通常足够大,允许高温下氢原子的逸出;但对于抗拉强度大于等于150ksi(1040 MPa)的钢,氢原子很可能被锁定在晶界之间,无法逸出产生氢脆。氢脆是不会及时表现出来的,只有当零件承受载荷时,才会观察到氢脆的发生。


而热镀锌时应变时效脆性,则是在完成热镀后短期内就发生了。


也就是说,应变时效脆性在热镀完成后就可以观测到,而氢脆在热镀完成后是观测不到的,只有在钢承受一定载荷,并持续一段时间后才能观察到。


避免零件热度氢脆的方法


1、最简单的方法是选择抗拉强度在150ksi(1040 MPa)以下的钢,就像先前所说的,这类钢的晶粒足够大,允许被吸收的氢原子在热镀温度下逃逸。


2、当不得不对高强钢零件进行热镀时,也可对热镀工艺进行调整,降低氢脆发生的概率。比如,缩短酸洗时间。


3、除此以外,可调整的工艺还包括:对零件进行机械清洗(例如喷丸),随后进行快速酸洗 (在酸洗池的停留时间不大于30s)。


快速酸洗的目的是为了清理喷丸作业的残留物,降低钢零件暴露的氢原子的总量,减少氢原子被高强钢超细晶粒吸收的机会。


常州精密钢管博客专注于:无缝钢管, 精密钢管, 精密无缝钢管, 高精度精密钢管, 钢铁材料, 金属材料, 机械部件, 汽车部件, 机械部件, 机械加工等方面的新材料, 新技术, 新知识, 新信息, 新经验总结。欢迎大家关注微信公众号:steeltuber 或 百度熊掌号:steeltuber 订阅实时资讯。





发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

360站内搜索本站

热点推荐
欢迎您到访:
常州精密钢管博客官方博客
«   2019年5月   »
12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031
用户登录面板

    (*记住当前登陆状态)   

      
网站分类
最新留言
文章归档
友情链接
图标汇集
  • 订阅本站的 RSS 2.0 新闻聚合
  • 给本站投稿
  • 站点地图
标签

Supporter: 常州仁成金属制品有限公司

Copyright: 常州精密钢管博客 www.josen.net© Rights Reserved.苏ICP备08003692号-1

提交留言
* 必填项
* 必填项
* 必填项
* 必填项
看不清点击图片换一张
本站会员尊享信息推送下载及留言特权,现在就加入我们吧!登录注册×
»
会员登录
新用户注册
×
会员注册
获取邀请码
已有账号登录
×