Hiện tượng lún hydro là sự trùng hợp hydro hòa tan trong thép thành các phân tử hydro, gây ra sự tập trung ứng suất, vượt quá giới hạn độ bền của thép và hình thành các vết nứt nhỏ trên thép, còn được gọi là các vết trắng.

Sự giòn hydro chủ yếu xảy ra trên thép cường độ cao hợp kim thấp, thép không gỉ và các bộ phận đàn hồi. Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng giòn hydro là xử lý bề mặt. Hydro sinh ra trong quá trình xử lý các bộ phận như mạ điện và thấm nitơ sẽ xâm nhập vào kim loại và dẫn đến sự sắp xếp mạng tinh thể bị rối loạn. , Tạo ra sự biến dạng, làm tăng ứng suất bên trong, làm cho kim loại hoặc lớp phủ trở nên giòn và gây ra hiện tượng gãy các bộ phận hoặc bong tróc lớp phủ.

Trong quá trình này, độ giòn hydro cần đáp ứng hai điều kiện: kim loại có hàm lượng hydro cao hơn; có một ngoại lực nhất định. Do đặc điểm nứt trễ do hiện tượng giòn hydro gây ra, nó ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất của các bộ phận và bộ phận, đồng thời có nguy cơ an toàn cao hơn. Vì vậy, trong việc thiết kế và gia công các bộ phận, đặc biệt là các bộ phận thủy lực làm việc dưới áp suất cao cần phải có sự kiểm soát chặt chẽ.

1. Phạm vi áp dụng và quy trình xử lý giòn khử hydro

Không phải tất cả các kim loại đều tạo ra hiện tượng giòn hydro trong quá trình xử lý bề mặt. Theo dữ liệu nghiên cứu và thực tiễn, hiện tượng giòn hydro chủ yếu xảy ra ở các vật liệu sau sau khi xử lý bề mặt các bộ phận.

(1) Các bộ phận bằng thép cacbon và thép hợp kim được xử lý nhiệt có độ bền kéo trên 981N/mm2 (hoặc độ cứng trên 38HRC).

(2) Các bộ phận bằng thép lò xo (bao gồm dây đàn piano, dây thép tôi dầu, dây thép cacbon cao) có độ cứng từ 370HV trở lên.

(3) Sản phẩm thép không gỉ Martensitic có độ bền kéo từ 1236N/mm2 trở lên (hoặc 36HRC trở lên) được xử lý nhiệt.

Trong quá trình xử lý hiện nay, các quá trình chính có thể gây ra hiện tượng giòn hydro là tẩy gỉ, mạ điện, thấm nitơ và điện phân. Khi các quá trình trên xử lý bề mặt của các bộ phận, hydro sẽ được tạo ra và xâm nhập vào các bộ phận, dẫn đến hiện tượng giòn do hydro.

2. Phân tích trường hợp giòn hydro

Các sản phẩm thủy lực thường phải làm việc dưới áp suất cao và một số bộ phận chịu lực lớn hơn. Khi các bộ phận hấp thụ hydro, chúng sẽ bị gãy ở những điểm yếu, như trong Hình 1. van lõi được thể hiện trong Hình 1. Bên trong của van lõi rỗng. Do yêu cầu về chức năng, phần rỗng cần phải được khớp và bịt kín bằng séc van. Các van lõi đang làm việc ở áp suất cao. Điều này đòi hỏi khả năng chống va đập mạnh và độ dẻo dai ở phần khớp của séc van, đồng thời, để đạt được một số điều kiện nhất định. Nhiều nhà sản xuất chọn loại xử lý mạ crom bề mặt lõi van này, và lớp mạ cần thiết tương đối dày, nhưng do hiệu suất dòng điện thấp của chính quá trình mạ crom nên nó cần thời gian dài để mạ điện và thẩm thấu hydro nghiêm trọng.

Vật liệu lõi van là 42CrMo, độ cứng sau khi tôi và tôi luyện là 32 ~ 36HRC, độ dày của lớp mạ crom là 0.04 ~ 0.06mm sau khi lắp ráp. Ống chỉ được sử dụng cho máy đào thủy lực, có áp suất làm việc định mức là 31.3MPa. Và do đặc tính của máy đào nên áp suất va đập cực đại có thể đạt tới hơn 60MPa. Ống cuộn không được xử lý giòn bằng hydro sau khi mạ điện nên xuất hiện sau một thời gian sử dụng trên máy đào. Gãy xương, như thể hiện trong Hình 2.

Sau khi vết nứt xảy ra, việc phân tích vật lý và hóa học được thực hiện trên lõi van. Độ cứng thực tế của lõi van là 34.5HRC, và phân tích kim loại mặt cắt ngang của lõi van trước và sau khi mạ điện được thực hiện như trên Hình 3 và Hình 4. Có thể thấy từ sơ đồ pha tinh thể 4 rằng Có một đặc điểm rõ ràng về vết nứt giữa các tinh thể trong sơ đồ pha tinh thể của lõi van sau khi mạ điện - một vết nứt giống như đường đá.

3. Các biện pháp và phòng ngừa hiện tượng giòn do hydro

Để loại bỏ hiện tượng giòn hydro do sự hấp phụ hydro trên các bộ phận, quy trình sấy thường được chọn và quy trình sấy thường được chia thành:

(1) Xử lý sấy thông thường, nhiệt độ sấy khoảng 200oC.

(2) Xử lý sấy ở nhiệt độ thấp, nhiệt độ sấy dưới 180oC.

Phương pháp làm khô như sau:

(1) Tốt nhất nên tiến hành xử lý sấy khô ngay sau quá trình hấp phụ hydro và thời gian lâu nhất không quá 4h.

(2) Thời gian và nhiệt độ xử lý sấy được thực hiện theo yêu cầu trong bảng đính kèm. Về nguyên tắc, việc điều trị phải được hoàn thành cùng một lúc. Sau khi bắt đầu điều trị, nó không thể bị gián đoạn. Nó được duy trì liên tục và hoàn thành trong thời gian quy định.

(3) Trong trường hợp mạ lại sau khi lớp mạ bị bong ra hoặc khi phủ một lớp mạ khác sau khi mạ, quá trình tạo giòn lớn hơn hai lần, khi thời gian xử lý sấy khô từ quy trình ban đầu đến quy trình cuối cùng là trong vòng 4h, chỉ thực hiện xử lý sấy khô sau bước cuối cùng và có thể bỏ qua các bước khác.

Trong quá trình thiết kế và xử lý các bộ phận, hiện tượng giòn do hydro cũng cần được ngăn chặn trước. Ví dụ, các vật liệu dễ bị giòn do hydro có thể được nung nóng, mài hoặc rung đúng cách trước khi xử lý bề mặt để hydro trên phôi có thể thoát ra ngoài. , Ứng suất được giải phóng, làm giảm sự xuất hiện của hiện tượng giòn hydro;

Với tiền đề là hiệu suất đáp ứng, hãy cố gắng sử dụng các quy trình ít thấm hydro hơn, chẳng hạn như tẩy dầu mỡ xử lý bề mặt, loại bỏ rỉ sét, v.v., có thể sử dụng chất tẩy dầu mỡ hóa học, chất tẩy rửa hoặc tẩy dầu mỡ bằng dung môi; Khi loại bỏ rỉ sét và cặn, hãy thử sử dụng Để thổi cát và loại bỏ rỉ sét, nếu sử dụng phương pháp tẩy rửa, phải thêm chất ức chế ăn mòn vào dung dịch tẩy rửa.

Nói chung, độ bền của vật liệu càng lớn thì độ nhạy với độ giòn của hydro càng lớn. Ngoài độ cứng, các điểm sau cần được xem xét toàn diện:

(1) Hệ số an toàn sử dụng của các bộ phận. Đối với các bộ phận có tầm quan trọng lớn về an toàn, cần tăng cường xử lý loại bỏ hydro.

(2) Các bộ phận có tiết diện nhỏ, chẳng hạn như lò xo nhỏ, lò xo mỏng hơn, v.v.

(3) Với các bộ phận có rãnh khía dễ bị tập trung ứng suất.

Sự giòn hydro trong quá trình xử lý bề mặt là cực kỳ có hại. Yêu cầu về độ giòn do hydro là một khái niệm rõ ràng mà các kỹ thuật viên phải đưa ra khi thiết kế và gia công. Cần thực hiện các biện pháp thích hợp tùy theo các bộ phận và điều kiện sử dụng khác nhau để đạt được mục đích loại bỏ hiện tượng giòn do hydro.

Liên kết đến bài viết này ：[Công nghệ xử lý] Nguyên nhân gây ra hiện tượng lún hydro kim loại và các phương pháp loại bỏ hiện tượng lõm hydro 

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

Độ chính xác 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ cho gia công nhôm, berili, thép cacbon, magiê, gia công titan, Inconel, bạch kim, siêu hợp kim, axetal, polycarbonate, sợi thủy tinh, than chì và gỗ. Có khả năng gia công các bộ phận có đường kính lên đến 98 inch. và dung sai độ thẳng +/- 0.001 in. Các quy trình bao gồm phay, tiện, khoan, doa, ren, khai thác, tạo hình, khía, gia công phản lực, gia công kim loại, doa và cắt laser. Các dịch vụ thứ cấp như lắp ráp, mài không tâm, xử lý nhiệt, mạ và hàn. Sản xuất nguyên mẫu và số lượng thấp đến cao được cung cấp với số lượng tối đa 50,000 chiếc. Thích hợp cho năng lượng chất lỏng, khí nén, thủy lực và van các ứng dụng. Phục vụ các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, máy bay, quân sự, y tế và quốc phòng. sales@pintejin.com ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.