① 有幾種辦法去除氫脆如果不在烘箱烘烤還有其它辦法嗎
想要去除氫脆也要看是哪種情況:已發生氫脆和未發生氫脆兩種情況,應分別對待。
一、已發生氫脆的情況
氫脆一經產生,就消除不了。
二、未發生氫脆的情況
目前處理氫脆的手段就是熱處理。
處理方法是對零件進行低溫熱處理,使氫逸出。去氫的效果與熱處理的溫度和時間有關系,必須在電鍍完成4h之內,在鉻酸鹽處理之前進行。如果零件已經進行鉻酸鹽處理,再去氫這顯然是違反正常的工藝流程。因為此時若再去氫參數掌握不好,會破壞鉻酸鹽的轉化膜,影響防銹功能。所以選擇可行的再去氫溫度和時間,是非常重要的。
通常去氫熱處理是零件在190℃~220℃的烘箱內保溫2h以上,不同抗拉強度的材料有不同的保溫時間。但這種方法去氫不完全,並且做過鈍化處理的零件進行再去氫,會使鈍化層損壞,將彩色的鈍化層變為白色,降低防銹等級。因此必須採用低於190℃的溫度,適時的保溫時間來進行處理。
實際生產中,若氫脆現象不嚴重,也可採用將零件放置一段時間的時效去氫處理,但由於電鍍零件的防銹期是一定的,所以零件不可能放置太長時間。
② 氫脆的消除措施
(1)、減少金屬中滲氫的數量,必須盡量減少高強度/高硬度鋼制緊固件的酸洗,因為酸洗可加劇氫脆。在除銹和氧化皮時,盡量採用噴砂拋丸的方法,若洛氏硬度等於或大於HRC 32的緊固件進行酸洗時,必須在制定酸洗工藝時確保零件在酸中浸泡的時間最長不超過10分鍾。並應盡量降低酸液的濃度,並保證零件在酸中浸泡的時間不超過10分鍾;在除油時,採用清洗劑或溶劑除油等化學除油方式,滲氫量較少,若採用電化學除油,先陰極後陽極,高強度零件不允許用陰極電解除油;在熱處理時,嚴格控制甲醇和丙烷的滴注量;在電鍍時,鹼性鍍液或高電流效率的鍍液滲氫量較少。
(2)、採用低氫擴散性和低氫溶解度的鍍塗層一般認為,在電鍍Cr、Zn、Cd、Ni、Sn、Pb時,滲入鋼件的氫容易殘留下來,而Cu、Mo、Al、Ag、Au、W等金屬鍍層具有低氫擴散性和低氫溶解度,滲氫較少。在滿足產品技術條件要求的情況下,可採用不會造成滲氫的塗層,如機械鍍鋅或無鉻鋅鋁塗層,不會發生氫脆,耐蝕性高,附著力好,且比電鍍環保。
(3)鍍前去應力和鍍後去氫以消除氫脆隱患若零件經淬火、焊接等工序後內部殘留應力較大,鍍前應進行回火處理,回火消除應力實際上可以減少零件內的陷阱數量,從而減輕發生氫脆的隱患。
⑷、控制鍍層厚度,由於鍍層覆蓋在緊固件表面,鍍層在一定程度上會起到氫擴散屏障的作用,這將阻礙氫向緊固件外部的擴散。當鍍層厚度超過2.5μm時,氫從緊固件中擴散出去就非常困難了。因此硬度<32HRC的緊固件,鍍層厚度可以要求在12μm;硬度≥32HRC的高強度螺栓,鍍層厚度應控制在8μmmax。這就要求在產品設計時,必須考慮到高強度螺栓的氫脆風險,合理選擇鍍層種類和鍍層厚度.
③ 除氫處理的避免和消除的措施
1減少金屬中滲氫的數量
在除銹和氧化皮時,盡量採用吹砂除銹,若採用酸洗,需在酸洗液中添加若丁等緩蝕劑;在除油時,採用化學除油、清洗劑或溶劑除油,滲氫量較少,若採用電化學除油,先陰極後陽極;在電鍍時,鹼性鍍液或高電流效率的鍍液滲氫量較少。
2採用低氫擴散性和低氫溶解度的鍍塗層
一般認為,在電鍍Cr、Zn、Cd、Ni、Sn、Pb時,滲入鋼件的氫容易殘留下來,而Cu、Mo、Al、Ag、Au、W等金屬鍍層具有低氫擴散性和低氫溶解度,滲氫較少。在滿足產品技術條件要求的情況下,可採用不會造成滲氫的塗層,如機械鍍鋅可以,不會發生氫脆,耐蝕性高,附著力好,厚5~100μm,成本低。
3鍍前去應力和鍍後去氫以消除氫脆隱患
若零件經淬火、焊接等工序後內部殘留應力較大,鍍前應進行回火處理,減少發生嚴重滲氫的隱患。
對電鍍過程中滲氫較多的零件原則上應盡快去氫,因為鍍層中的氫和表層基體金屬中的氫在向鋼基體內部擴散,其數量隨時間的延長而增加。新的國際標准草案規定最好在鍍後1h內,但不遲於3h,進行去氫處理。國內也有相應的標准,對電鍍鋅前、後的去氫處理作了規定。電鍍後去氫處理工藝廣泛採用加熱烘烤,常用的烘烤溫度為150~300°C,保溫2~24h。具體的處理溫度和時間應根據零件大小、強度、鍍層性質和電鍍時間的長短而定。去氫處理常在烘箱內進行。鍍鋅零件的去氫處理溫度為110~220°C,溫度控制的高低應根椐基體材料而定。對於彈性材料、0.5mm以下的薄壁件及機械強度要求較高的鋼鐵零件,鍍鋅後必須進行去氫處理。為了防止鎘脆,鍍鎘零件的去氫處理溫度不能太高,通常為180~200°C。
④ 不銹鋼中含 氫原子嗎如何脫去不銹鋼中的氫原子
常用的抗氫材料有奧氏體不銹鋼、沉澱強化奧氏體合金、低合金鋼、鋁合金及銅合金等。抗氫鋼可選用16MnR(HIC)、15CrMoR(相當於1Cr-0.5Mo)、14Cr1MoR(相當於1.25Cr-0.5Mo)、2Cr-0.5Mo、2.25Cr-1Mo、2.25Cr-1Mo-0.25V、3Cr-1Mo-0.25V等。
氫腐蝕包括:氫鼓包、氫脆和氫蝕。
氫鼓包
定義:氫原子擴散到金屬內部(大部分通過器壁),在另一側結合為氫分子逸出。如果氫原子擴散到鋼內空穴,並在該處結合成氫分子,由於氫分子不能擴散,就會積累形成巨大內壓,引起鋼材表面鼓包甚至破裂的現象稱為氫鼓包。低強鋼,尤其是含大量非金屬夾雜物的鋼,最容易發生氫鼓包。
產生氫鼓包的腐蝕環境:介質中通常含有硫化氫、或者砷化合物、或者氰化物、或者含磷離子等毒素。這些介質阻止了放氫反應。
預防措施:消除毒素介質;如果不能消除,選用空穴少的鎮靜鋼,也可採用對氫滲透低的奧氏體不銹鋼。或者採用鎳襯里、襯橡膠襯里、塑料保護層、玻璃鋼襯里等;有時加入緩蝕劑。
體心立方晶格的緻密度為0.68(即晶格中有68%的體積被原子所佔據,其餘為空隙),配位數為8(配位數越大,原子排列越緊密,空隙越小);面心立方晶格和密排六方晶格的緻密度為0.74,配位數為12。
氫脆
定義:在高強鋼中金屬晶格高度變形,氫原子進入金屬後使晶格應變增大,因而降低韌性及延性,引起脆化,這種現象為氫脆。氫脆與鋼內的空穴無關,所以僅僅靠使用鎮靜鋼無效。
預防措施:選用對氫脆不敏感的材料,如選用含Ni、Mo的合金鋼。在製造過程中,盡量避免或減少氫的產生。
氫蝕
定義:在高溫高壓環境下,氫進入金屬內與一種組分或元素產生化學反應使金屬破壞,稱為氫蝕。如在200℃以上氫進入低強鋼內與碳化物反應生成甲烷氣體,這種氣體佔有很大體積使金屬內產生小裂縫及空穴,從而使鋼變脆,在很小的形變下即破裂。這種破裂沒有任何先兆,是非常危險的。
預防措施:選用抗氫鋼。可選用16MnR(HIC)、15CrMoR(相當於1Cr-0.5Mo)、14Cr1MoR(相當於1.25Cr-0.5Mo)、2Cr-0.5Mo、2.25Cr-1Mo、2.25Cr-1Mo-0.25V、3Cr-1Mo-0.25V等。抗氫鋼中的Cr和Mo能形成穩定的碳化物,這樣就減少了氫與碳結合的機會,避免了甲烷氣體的產生。
其實氫腐蝕從理論上分成三種,而實際中三種腐蝕幾乎同時存在。所以遇到氫腐蝕環境(臨氫環境)的設備一般按納爾遜曲線進行選材,並要引起高度重視。