Factores de fractura por fragilización por hidrógeno de pernos de acero aleado
Observación de la morfología de fractura de pernos de acero aleado.
Un diagrama esquemático de un perno de acero de aleación fracturado se muestra en la Fig. 1. La posición indicada por la flecha en la Fig. 1 es la posición donde se rompe el perno.
La figura 2 es una morfología de sección transversal de una sección de perno bajo un microscopio electrónico. De la Figura 2, se puede ver que la sección de fractura y el eje del perno están a 90 °. No se observa rastro de deformación plástica en la topografía de la sección transversal. Por el color de la fractura de los pernos de fijación metálicos, la fractura era principalmente gris plateado, y se observó la presencia de óxido de color tostado en la sección gris plateado.
Si la fragilidad de hidrógeno se rompe en los pernos de fijación de metal, es irreparable y solo puede reemplazarse por una nueva, y la fragilidad de hidrógeno solo se puede prevenir y es incurable. Una vez que se produce fragilización por hidrógeno, no se puede eliminar. Durante el proceso de fundición de materiales y los procesos de fabricación y ensamblaje de piezas (como galvanoplastia, soldadura), el rastro de hidrógeno (en el orden de 6 negativo al orden de 10) que ingresa al acero hace que el material se vuelva quebradizo o incluso bajo la influencia del estrés interno residual o externo. Agrietamiento.
Motivos de la fractura por fragilidad por hidrógeno de los pernos de acero aleado:
(1) El ambiente externo introduce hidrógeno. Cuando los pernos de fijación metálicos están expuestos a un entorno de servicio húmedo durante mucho tiempo, habrá algo de infiltración de hidrógeno, o cuando los pernos de fijación metálicos se sirven en un área con fuertes lluvias, la proporción de pernos de fractura de metal será mayor debido a fragilidad de hidrógeno. Sin embargo, teniendo en cuenta que los pernos de fijación metálicos descritos en este estudio se aplican en el norte de China, las condiciones climáticas son relativamente secas y hay poca lluvia en el entorno de servicio, por lo que básicamente se puede descartar que el entorno externo provoque fractura por fragilización por hidrógeno. .
(2) Se introduce hidrógeno durante el decapado. Los pernos de sujeción de metal de acero de aleación deben pasar por el proceso de decapado y electrochapado durante su procesamiento. Estos dos procesos pueden introducir fácilmente átomos de hidrógeno. Investigando repetidamente el proceso de decapado de los pernos de fijación de metal de acero de aleación de oro muestra que el proceso de decapado de saponificación de fósforo y fosfatado tiene la posibilidad de introducir hidrógeno, especialmente en el proceso de fosfatado, bajo la acción del ácido fosfórico, hierro y Fe, C Innumerables células galvánicas se forman, se forma una película de fosfatación en la superficie de la pieza de trabajo en el área del ánodo, y se libera una gran cantidad de hidrógeno en el área del cátodo. Por lo tanto, la absorción de hidrógeno durante el procesamiento debe ser la principal fuente de hidrógeno para los pernos rotos.
(3) El hidrógeno no se elimina por completo durante el proceso de fundición. Los pernos de sujeción de metal de acero aleado tienen algunos átomos de hidrógeno que son inevitables durante el proceso de fundición. Esto está relacionado con las condiciones de temperatura, las condiciones ambientales y el control del proceso de fundición durante el proceso de fundición. Si los pernos de fijación de metal tienen algunos átomos de hidrógeno restantes durante el proceso de fusión, estos átomos de hidrógeno residuales promoverán el proceso de fractura de los pernos de fijación de metal de acero aleado durante la generación de fragilidad de hidrógeno.
La fractura de los pernos de acero de aleación es una fractura frágil retardada inducida por hidrógeno, que es causada por la acción combinada del estrés y el hidrógeno. La prevención de la fractura por fragilización por hidrógeno de los pernos de acero de aleación necesita una consideración exhaustiva basada en el mecanismo de fractura por fragilización por hidrógeno. De acuerdo con la diferencia de resistencia a la tracción requerida, seleccione los materiales apropiados, elija una tecnología de procesamiento razonable (incluido el proceso de tratamiento térmico, el proceso de galvanoplastia y el proceso de decapado) y tome medidas de precaución estrictas.