تردی هیدروژنی چیست؟ کدام انواعپیچ و مهرهآیا مستعد شکنندگی هیدروژن هستید؟ چگونه از شکنندگی هیدروژن جلوگیری کنیم؟ در زیر به توضیح بیشتر در مورد پدیده تردی هیدروژنی پیچ و مهره می پردازیم.
با تکنولوژی تولید فعلی و سطح فنی مواد اولیه، پیچهای تولید شده از طریق فرآیندهای معمولی به خودی خود مستعد شکستگی شکننده نیستند. با این حال، شکنندگی هیدروژن بیشتر پس از انجام عملیاتهای سطحی مانند الکتروگالوانیزه کردن یا آبکاری نیکل، یا زمانی که هیدروژن در طی فرآیند عملیات حرارتی وارد میشود، رخ میدهد. بنابراین، این مبحث بر چگونگی جلوگیری از شکنندگی هیدروژن پس از عملیات سطحی و عملیات حرارتی پیچها تمرکز دارد.
تردی هیدروژنی به پدیدهای اطلاق میشود که در آن مواد فلزی به دلیل محتوای هیدروژن داخلی بیش از حد تحت اثر ترکیبی هیدروژن و تنش، کاهش چقرمگی را تجربه میکنند که سپس منجر به شکستگی شکننده ناگهانی سر پیچ، رزوهها و سایر قسمتها میشود. این نوع شکستگی ناگهانی و غیرقابل پیش بینی است و آن را به یک خطر جدی کیفیت و ایمنی تبدیل می کند. وقوع شکنندگی هیدروژن بیشتر مربوط به عملیات نامناسب در حین آبکاری سطحی، ترشی، یا کوئنچ و سایر فرآیندهای تصفیه استرس خارجی است که باعث نفوذ هیدروژن به ماتریکس فلزی می شود.
بنابراین، کدام نوع پیچ و مهره پس از عملیات سطحی مستعد شکنندگی هیدروژنی هستند؟ بدون شک همینطور استپیچ و مهره های{0}}با استحکام بالا. پیچ و مهرههای با استحکام بالا معمولاً به پیچهایی با درجه استحکام 8.8 یا بالاتر اشاره میکنند، در حالی که گریدهای 10.9 و 12.9 به عنوان پیچهای-بالا- با استحکام بالا طبقهبندی میشوند. به دلیل ویژگیهای استحکام بالای خود ماده، این پیچها به هیدروژن بسیار حساس هستند. اگر هیدروژن در طول عملیات سطحی وارد شود و به موقع حذف نشود، شکنندگی هیدروژن بسیار محتمل است. پیچها{11}}با استحکام بالا به طور گسترده در صنعت خودرو استفاده میشوند و شرایط کار پیچها در خودروها نسبتاً شدید است-یا در شرایط بار{14}درازمدت کار میکنند یا در معرض هوای باز قرار میگیرند. برای پیچ و مهره های با استحکام بالا که تحت عملیات سطحی قرار گرفته اند، پس از تغییر شرایط محیطی، خطر شکستگی تردی هیدروژنی بیشتر افزایش می یابد.
سپس چگونه باید از شکنندگی هیدروژن جلوگیری کنیم؟ روش بهینه این است که از اعمال هیدروژن{0}}در اعمال درمان های سطحی مانند گالوانیزه کردن به پیچ و مهره ها خودداری کنید، مشروط بر اینکه طراحی اجازه دهد. البته این فقط یک پیشنهاد ایده آل است که در اکثر شرایط کاری به سختی اجرا می شود. بنابراین لازم است اقدامات موثر دیگری اتخاذ شود. اگر تردی هیدروژنی ناشی از عملیات سطحی پیچها- با استحکام بالا باشد، لازم است بررسی شود که آیا مسائلی مانند زمان بیش از حد طولانی ترشی کردن یا پارامترهای فرآیند آبکاری نامناسب در فرآیند تصفیه سطح وجود دارد تا نفوذ هیدروژن از منبع کاهش یابد. علاوه بر این، پس از اتمام عملیات سطحی، فرآیند بازپخت حذف هیدروژن باید اضافه شود. آبکاری شده را در بالا قرار دهیدپیچ و مهره های استحکامدر یک کوره دمای ثابت و آنها را در دمای 190-230 درجه به مدت 2-4 ساعت نگه دارید. گرم کردن باعث فرار هیدروژن از زمینه فلزی می شود، که روش اصلی برای از بین بردن شکنندگی هیدروژن است.
اگر تردی هیدروژنی ناشی از فرآیند عملیات حرارتی باشد، لازم است پارامترهای فرآیند عملیات حرارتی را تنظیم کنید. با این حال، باید روشن شود که علت اصلی شکنندگی هیدروژن ناشی از عملیات حرارتی دمای بیش از حد بالا نیست، بلکه ورود هیدروژن بیش از حد از طریق فرآیندهایی مانند ترشی و خاموش کردن محیط در طی عملیات حرارتی است. بنابراین، برای کاهش اساسی نفوذ هیدروژن، لازم است فرآیند ترشیسازی بهینه شود و محیطهای خاموش کننده کم{2}هیدروژن انتخاب شود.
پس از اینکه پیچ و مهره ها تمام فرآیندهای لازم را انجام دادند، آزمایش شکنندگی هیدروژن بسیار مهم است. شکستگی تردی هیدروژنی ناگهانی است و روش تشخیص ضربه زدن به سر پیچ با چکش فلزی غیرعلمی و مستعد قضاوت نادرست است. روش تست استاندارد شده تست شکستگی تاخیری است. نسبت معینی از نمونه ها را استخراج کنید، یک بار کششی مشخص اعمال کنید و آن را برای مدت زمانی نگه دارید. در صورت عدم شکستن نمونه ها، مشخص می شود که خطر تردی هیدروژنی این دسته از پیچ ها قابل کنترل است و می توان آنها را مورد استفاده قرار داد.
