A kötőelemek hidrogénes ridegsége hőkezelés után

A kötőelemek hidrogén ridegsége a korai feldolgozás során az anyagba kerülő hidrogénatomoknak köszönhető. A legtöbb esetben a kötőelemek hidrogén ridegségen mennek keresztül statikus húzóterhelés hatására. Nagy sebességű anyagvizsgálatok, például közönséges szakítószilárdsági vizsgálatok során kisebb valószínűséggel fordul elő hidrogénes ridegség. A hidrogénatomok általában úgy diffundálnak, mint az anyagban lévő területek, amelyek háromirányú feszültségnek vannak kitéve. Az anyag feszültségszintje és a hidrogén felhalmozódásának mértéke a rendszerben befolyásolja a hidrogén diffúzió és a csapda helyének arányát. A hidrogén felhalmozódása a csapdahelyzetben csökkenti az anyag törési feszültségét, ami repedésképződést, repedések terjedését és az anyag meghibásodását eredményezi. A statikus terhelésnek kitett kötőelemekben a hidrogén tágulása közvetlenül megfigyelhető a hidrogénridegedéses törés aktuális késleltetési idejével. Az anyag hidrogénridegedési hajlama, az anyag összmennyisége, a hidrogén diffúziós aránya és a spin feszültség szintje miatt a hidrogén ridegedési törési időkésleltetése nagymértékben változó, néhány perctől több napig vagy hétig terjed.

Ha a kötőelem valaha is érintkezett hidrogénatomokat tartalmazó környezettel a feldolgozás során, akkor az hidrogén ridegedést okozhat. Bármilyen kezelés, amely az acél kémiai reakciója során hidrogént termel, lehetővé teszi a hidrogén bejutását az anyagba, ezáltal növelve az anyag hidrogén ridegedési hajlamát. Az autóiparban használt acél kötőelemek közvetlen érintkezésbe kerülnek aktív hidrogénatomokkal kémiai konverziós bevonatkezelési körülmények között, mint például környezeti korrózió, katódos elektrolitikus olajeltávolítás, savas deoxidáció, kémiai tisztítás, feketítés és galvanizálás. . Mivel a galvanizálási eljárás hidrogént termel, ez van a legnagyobb hatással az acél kötőelemek hidrogénfelvételére. A galvanizálási folyamat során felvett hidrogén teljes mennyisége nagymértékben függ a galvanizáló oldat hatékonyságától. Általában a nagy hatásfokú galvanizálási eljárások kevesebb hidrogént termelnek, mint az alacsony hatásfokú galvanizálási eljárások. Az olyan tényezők, mint a túl sok vagy túl kevés galvanizálási oldat betöltése a galvanizáló dobba, nagy hatással vannak a galvanizálási folyamat hatékonyságára. (Útmutató: Rögzítőelemek felületkezelési módszerei)

Nem hagyhatók figyelmen kívül más olyan folyamatok sem, amelyek az acéllal való kölcsönhatás során hidrogént termelnek, mint például a pácolás, a hőkezelés utáni vízkőmentesítés vagy a bevonatelőkezelés. John-son kutatása leírja a savba merítés hatását az acél szívósságára. A hidrogén abszorpciója a kötőelemek feldolgozása során kumulatív. Előfordulhat, hogy az alkatrészekbe egyetlen kezeléssel bevezetett hidrogén nem elegendő a hidrogénridegedés kialakulásához, de a több eljárással a részekbe bevitt hidrogén felhalmozódása hidrogénriedéket okozhat.

A galvanizálás vagy tisztítás során fellépő hidrogénabszorpció káros hatásai a galvanizálást követő hőkezelés (általában sütés) során megszűnhetnek vagy csökkenthetők. A hidrogén ridegség súlyossága általában a rögzítőelem szilárdsági szintjétől vagy hideg üzemállapotától függ. Troiano egyszer megadta a kapcsolatot a meghibásodási idő és a hidrogéntartalom és a sütési idő között. A sütéssel csökken a hidrogén felhalmozódása az anyagban, a tönkremeneteli idő és az alacsonyabb kritikus feszültségszint meghosszabbodik és javul. A kritikus feszültségszint itt azt a stressz-szintet jelenti, amely alatt a kifáradási határhoz hasonlóan nem következik be hidrogénridegedés.

Az, hogy a sütési idő elegendő-e, elsősorban az anyag keménységi szintjétől, a galvanizálási eljárástól, a bevonat típusától és a bevonat vastagságától függ. A galvanizáló kezelés után alacsonyabb keménységű kötőelemeket általában 4 óránál rövidebb ideig kell sütni: ugyanazt a bevonatot, de a magasabb keménységű kötőelemeket általában legalább 8 órán keresztül sütjük. Javasolták, hogy a 3133 HRC közötti keménységű rögzítőket 8 órán keresztül kell sütni; A 33-36 HRC keménységű kötőelemeket 10 órán át, a 36-39 HRC keménységű kötőelemeket 12 órán keresztül kell sütni. A 39-43 HRC keménységű rögzítőket 14 órán keresztül kell sütni. A sütési folyamat kialakításánál figyelembe kell venni a rögzítőelem keménységi szintjét és a bevonat típusát is. A bevonatréteg bizonyos mértékig hidrogén diffúziós gátként is szerepet játszhat, ami akadályozza a hidrogén diffúzióját a rögzítőn kívülre. Általánosságban elmondható, hogy a hidrogén könnyebben diffundál kifelé laza bevonatokon, például kötőelemeken keresztül, mint sűrű bevonatokon keresztül. Még ez a különbség is van a cinkbevonat és a sűrűbb kadmium bevonat között. Ahhoz, hogy minél több hidrogén diffúziós anyag készüljön, hosszú sütési időre van szükség. A.W.GrobinJr. Úgy gondolják, hogy ha a bevonat vastagsága meghaladja a 2,5 μm-t, akkor a hidrogén nehezebben diffundál ki az acélból. Ebben az esetben a horganyzott réteg a hidrogén diffúziójának akadályává válik. Feltételezhető, hogy a sütési kezelés ebben az esetben tulajdonképpen újraelosztja a hidrogént az anyag különböző csapdahelyzeteibe. A kötőelemek hidrogén ridegségének hibája már széles körben aggodalmat váltott ki az autóiparban. Ez a fajta meghibásodás váratlanul történik, ami nagy terhet ró az autógyártó cégekre és a kötőelem beszállítókra, ami nemcsak gazdasági veszteségeket okoz, hanem a vállalat felhasználói elégedettségét és az autók biztonságát is veszélyezteti.

Az autóiparban egyre nagyobb figyelmet szentelnek a kötőelemek hidrogénridegedéses meghibásodásának megelőzésére. A hidrogén ridegségben szenvedő kötőelemek az összeszerelés után néhány percen belül meghibásodhatnak, amikor a tényleges feszültség sokkal kisebb, mint az anyag szakítószilárdsága. Az autó-összeszerelő műhelyben a kötőelemek hidrogén ridegedési hibája nagymértékben csökkenti a gyártás hatékonyságát. A potenciálisan hidrogénridegedéses meghibásodási kockázattal járó autókat egyenként kell átvizsgálni, és minden lehetséges rögzítőelemet új, megbízható rögzítőelemre kell cserélni, a rögzítők cseréje pedig sok időt vesz igénybe. A hidrogén ridegség miatt megsérült kötőelemek cseréje nagy megterhelést jelent mind az autógyártóknak, mind a rögzítőelem-gyártóknak.

További releváns bélyegzőgyártók iparági hírek: