Чувствительность рельсовых болтов к водородному охрупчиванию и процесс удаления водорода после-остекления высоко-прочных болтов
Почему высокопрочные-болты гусениц более подвержены водородному охрупчиванию, чем обычные болты?
Высокопрочные-болты имеют тонкую мартенситную структуру с сильным искажением решетки и сильной адсорбцией атомов водорода. Катодные реакции во время гальваники генерируют большое количество атомов водорода, которые легко проникают в щели решетки и образуют «напряжение, вызванное водородом». Обычные болты имеют ферритную-перлитную структуру с рыхлыми решетками, обеспечивающую быструю диффузию водорода без его накопления. В высокопрочных болтах-диффузия водорода блокируется, что приводит к его накоплению при концентрациях напряжений; превышение критического содержания водорода вызывает хрупкое разрушение.
Каковы основные различия в поверхности разрушения между водородным охрупчиванием и обычным усталостным разрушением?
Переломы из-за водородного охрупчиванияплоский, яркий и кристаллический, без явных полос усталости. Переломы обычно возникают в месте основания резьбы или на переходе головки-хвостовика и представляют собой внезапные хрупкие разрушения без предварительного предупреждения. Усталостные переломы имеют четко выраженныеисточники усталости, зоны распространения (с мелкими полосками) и зоны окончательного разрушения., формирующаяся постепенно при знакопеременных нагрузках. Характеристики поверхности излома позволяют быстро определить причину водородного охрупчивания.
Каковы основные параметры дегидрирования после-покрытия и как они различаются в зависимости от материала болта?
Основные параметры:температура дегидрированияивремя выдержки. Китайские стандарты определяют температуру 190–230 градусов в течение не менее 4 часов. Для болтов из углеродистой стали марки 10,9 достаточно выдержки 200 градусов × 4 часа; для болтов из легированной стали марки 12,9 (более высокая чувствительность) требуется 220 градусов × 6 часов. Дегидрирование должно произойтив течение 24 часовЗадержки нанесения покрытия- позволяют водороду диффундировать глубоко в решетки, что делает полное удаление невозможным.
Какие гальванические процессы повышают риск водородного охрупчивания и как их избежать в технике?
Кислотная гальваника(например, кислотное цинкование, кислотное меднение) представляет наибольший риск, поскольку кислые электролиты ускоряют выработку и проникновение водорода. Инженерные приоритетыцианидное-свободно-щелочное цинкованиеилимеханическое цинкованиедля высокопрочных-болтов. При механическом цинковании используется физическое осаждение, при котором не образуются атомы водорода и устраняется охрупчивание в источнике. Если кислотное покрытие является обязательным, строго контролируйте плотность тока и увеличьте время дегидрирования, чтобы обеспечить полное удаление водорода.
Как предварительно защитить болты от рисков водородного охрупчивания простыми-методами на месте?
Наиболее распространенным методом являетсятест на отсроченный перелом (быстрая версия). Образец болтов подвергается предварительной нагрузке 70–80 % предела текучести и выдерживается в течение 24–48 часов. Разрушение во время выдержки указывает на сильное водородное охрупчивание. Кроме того,испытание на изгиб-сгибание болтов вокруг оправки заданного диаметра-выявляет охрупчивание, если происходит хрупкое разрушение (без пластической деформации) с блестящей поверхностью. Все вышедшие из строя болты следует утилизировать и не использовать.