氢脆问题的请教!!

sunxingting

谁有
相关氢脆的资料可以给我学习学习!!
谢谢!!!

火铜

网上搜到的。
一、氢脆
1氢脆现象
氢脆是通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。曾经出现过汽车弹簧、垫圈、螺钉、片簧等镀锌件,在装配之后数小时内陆续发生断裂,断裂比例达40%～50%。某产品镀镉件在使用过程中曾出现过批量裂纹断裂。另外,有一些氢脆并不表现为延迟断裂现象,例如:电镀挂具(钢丝、铜丝)经多次电镀和酸洗退镀,导致渗氢较严重,本来轫性不错的这些材料，在使用中经常出现轻轻一折便发生脆断的现象;猎枪精锻用的芯棒,经多次镀铬之后,堕地断裂;有些内应力大的淬火零件在酸洗过程是便产生裂纹。这些零件渗氢严重,无需外加应力就产生裂纹,甚至直接导致断裂，再也无法用去氢来恢复原有的韧性。

2 氢脆机理
延迟断裂现象的产生是由于零件内部的氢向应力集中的部位扩散聚集,应力集中部位的金属缺陷多(原子点阵错位、空穴等)。氢扩散到这些缺陷处,氢原子变成氢分子,在金属内部产生巨大的压力,这个压力与材料内部的残留应力及材料受的外加应力,组成一个合力,当这合力超过材料的屈服强度,就会导致断裂发生。
氢脆既然与氢原子的扩散有关,扩散是需要时间的,而扩散的速度又与浓差梯度、温度和材料种类有关。因此,氢脆更多的是表现为延迟断裂。
氢原子具有最小的原子半径,容易在钢、铜等金属中扩散,而在镉、锡、锌及其合金中氢的扩散比较困难。镀镉层是最难扩散的,镀镉时产生的氢,最初停留在镀层中和镀层下的金属表层,很难向外扩散,去氢特别困难。经过一段时间后,氢扩散到金属内部,特别是进入金属内部缺陷处的氢,就很难扩散出来。常温下氢的扩散速度相当缓慢,所以需要即时加热去氢。温度升高,增加氢在钢中的溶解度,过高的温度会降低材料的硬度,所以镀前去应力和镀后去氢的温度选择,必须考虑不致于降低材料硬度,不得处于某些钢材的脆性回火温度,不破坏镀层本身的性能。国家有关标准对电镀锌后消除氢脆的热处理条件是根据金属材料的不同最大抗拉强度作出了温度从190度—220度(摄氏)，时间为1h-24h的除氢要求。

3 氢脆的控制
在任何电镀溶液中,由于水分子的离解,总或多或少地存在一定数量的氢离子。因此,电镀过程中,在阴极析出金属(主反应)的同时,伴有氢气的析出(副反应)。析氢的影响是多方面的,其中最主要的是氢脆。氢脆是表面处理中最严重的质量隐患之一,析氢严重的零件在使用过程中就可能断裂,造成严重的事故。表面处理技术人员必须掌握避免和消除氢脆的技术,以使氢脆的影响降低到最低限度。

二、避免和消除的措施
.1　减少金属中渗氢的数量
在除锈和氧化皮时,尽量采用机械方法如喷砂、喷丸、磨光、振光除锈,若采用酸洗,需在酸洗液中添加缓蚀剂；在除油时,采用化学除油、清洗剂或溶剂除油,渗氢量较少,若采用电化学除油,要采用阳极除油或先阴极后阳极；在电镀时,酸性镀液或高电流效率的镀液渗氢量较少。
2　采用低氢扩散性和低氢溶解度的镀涂层
一般认为,在电镀Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ时,渗入钢件的氢容易残留下来,而Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ等金属镀层具有低氢扩散性和低氢溶解度,渗氢较少。在满足产品技术条件要求的情况下,可采用不会造成渗氢的涂层,如达克罗涂覆层可以代替镀锌,不会发生氢脆,耐蚀性提高7～10倍,附着力好,膜厚6～8μｍ,相当于较薄的镀锌层,不影响装配。
3　镀前去应力和镀后去氢以消除氢脆隐患
若零件经淬火、焊接等工序后内部残留应力较大,镀前应进行回火处理,减少发生严重渗氢的隐患。
对电镀过程中渗氢较多的零件原则上应尽快去氢,因为镀层中的氢和表层基体金属中的氢在向钢基体内部扩散,其数量随时间的延长而增加。新的国际标准草案规定“最好在镀后1ｈ内,但不迟于3ｈ,进行去氢处理”。

hezj

看了‘火铜’朋友转发的回帖，写得很好。语言精练，概念清晰，是普及‘氢脆’知识的好帖子，实实在在帮助别人，又丰富论坛的活力，值得一读。这样水平的帖子最近见得少了，转发得适当，更欢迎原创。
  ‘氢脆’问题不仅在电镀行业中存在。严格的说来， ‘氢脆’问题总是象‘幽灵’一样也困扰着热处理这门行业，它的危害性时隐时现，常常让人难以捉摸。可以这样说，凡是在含有‘氢气’成分中加热，比如气体渗碳、氮碳共渗、软氮化、保护气氛加热等，都或多或少有‘氢’的渗入，影响最终质量。在特定条件下，比如低温、季节变化、长期的较大恒应力、极表面的脱碳等，常常发生突然破裂（即延迟断裂）失效的问题。
   对于仅仅满足于交货、能够服役使用的产品，只要短时间内不出问题，‘过了保质期，概不负责’的约定来说，是否有‘氢脆’问题也许不那么重要；如果要经过长时间的考验、在好中求好来鉴别产品的可靠性，‘氢脆’就有可能成为一个不可忽视的问题。所以我们热处理工作者，平时要注意收集这方面的资料，加深这方面的认识，在制订工艺时，要注意与钢种、服役条件相结合，采用必要的除氢措施，减轻和避免‘氢脆’的危害。
   仅供参考。

[ 本帖最后由 hezj 于 2008-6-5 07:37 编辑 ]

sunxingting

请问高手们:在钢铁冶炼时什么环节处理不当会出现氢脆,假如出现氢脆了,又应该怎么去处理呢?

0836449

一般氰脆都產生在酸洗的製程沒有去氰處理,去氰處理:240度8小時

wyb755

我们表面处理后的除氢是240℃保温3h.

李厚宏

有1零件经软氮化处理后,在离地面80公分左右掉到地面上就断裂。是什么原因发生。请专家指教

nickha888

铁件扎制后需不需要去应力,如何去呀?

stanlyous

原帖由 sunxingting 于 2008-6-5 16:33 发表
请问高手们:在钢铁冶炼时什么环节处理不当会出现氢脆,假如出现氢脆了,又应该怎么去处理呢?

在钢铁冶炼环节中不会出现氢脆，只会出现白点