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氢脆: 紧固件的隐形杀手

紧固件意外发生故障可能会令人措手不及,特别是在产品已经完成组装和/或运往客户之后。最常见的其中一类损伤就是氢脆,这种现象会削弱并最终从内部破坏紧固件,导致突然断裂,不仅损害了产品和结构的安全性,而且事实证明纠正成本相当昂贵。

氢脆已经不是什么新问题了。专家们早在1875年就发现了这一现象,但许多人对这种故障仍然知之甚少。氢脆的性质也使它成为几乎不可能通过过程控制或出货质量检查检测出来,因为脆化是在紧固件制造后很久才显露出来。

难怪人们将氢脆又称为氢蚀,它被认为是紧固件和其它金属制品的隐形杀手。

氢脆的种类

氢脆以两种形式出现:

  • 环境氢脆—当紧固件是在高拉伸载荷条件下,导致外部引入氢分子进入紧固件内,通常是由腐蚀引起的。持续暴露在盐水或酸性雨水中,可能会导致紧固件的脆化和最终失效。
  • 内部氢脆 – 由制造过程中引入残余氢而造成。某些清洗和电镀过程可以将游离的氢原子引入到紧固件中,为完成制造后的脆化奠定基础。

氢脆广泛影响着金属和合金材料,而这种情况通常与碳钢和合金钢有关。氢脆引起的失效通常只发生在紧固件受到拉伸应力的情况下。

预防与救助

选择一个适当的表面处理,在电镀过程中不引入氢原子,可以帮助预防内部氢脆发生。Bossard专家团队的Peter Witze撰写了一份相关白皮书,进一步深入探讨了氢脆问题,包括氢浓度的临界值和检查紧固件氢脆的步骤。

点击此处下载白皮书
 

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August 21, 2020

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