論文資料-汽車高強(qiáng)度緊固件的氫脆預(yù)防及試驗(yàn)方法-word可編輯-資料下載頁
2024-11-01 13:55本頁面
【導(dǎo)讀】高強(qiáng)度螺栓在節(jié)約原材料成本、節(jié)省裝配位置及減輕整車重量等方面。容忽視的重要課題，同時(shí)也已經(jīng)引起了整個(gè)緊固件行業(yè)及用戶的廣泛關(guān)注。斷裂，將使整車或總成質(zhì)量與聲譽(yù)受到嚴(yán)重影響。因氫脆斷裂具有不可預(yù)期的延。大的經(jīng)濟(jì)損失和名譽(yù)損失。很多，包括基體材料的強(qiáng)度水平、零件服役溫度、材料表面狀況、應(yīng)力狀態(tài)等等，目前基本被接受的解釋是氫的陷阱效應(yīng)理論。所謂氫脆，是指氫原子侵入基體材料中而引起的材料延遲失效斷裂。常表現(xiàn)為應(yīng)力作用下的延遲斷裂現(xiàn)象?；顒託湓舆M(jìn)入這些“陷阱”，即被束縛而成為非活躍氫原子。后達(dá)到零件拉力載荷極限而發(fā)生斷裂，則不易發(fā)生氫脆。因此判斷氫脆不宜采取。當(dāng)陷阱束縛能較弱，即陷阱比較淺，氫原子可輕易擺脫陷阱的束縛重新成。能會逃逸出陷阱。當(dāng)氫原子在基體內(nèi)擴(kuò)散時(shí)，可逆陷阱實(shí)際上既是氫原子的巢穴，也可轉(zhuǎn)變?yōu)獒尫艢湓拥膩碓?。會析出氫原子，從而造成滲氫。并應(yīng)盡量降低酸液的濃度，并保證零件在酸中浸泡的時(shí)間不超過
【正文】 紋。這些零件滲氫嚴(yán)重，無需外加應(yīng)力就產(chǎn)生裂紋，再也 無法用去氫來恢復(fù)原有的韌性。 緊固件由于氫脆產(chǎn)生的脆性斷裂，一般發(fā)生 地 很突然，是無法預(yù)料的，故這種失效的形式造成的后果是很嚴(yán)重的。尤其是在有安全性能要求時(shí)，減少氫脆的產(chǎn)生是很有必要的，因此， 高強(qiáng)度 緊固件去除氫脆是一項(xiàng)很重要的工作。 參考文獻(xiàn)： 《 鋼氫脆的防護(hù)》 SAE/USCAR5 2020 年 03 月 《氫脆的測試方法》 SAE/USCAR7 1998 年 12 月 《 緊固件標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南》 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版 2020 年 03 月 《汽車緊固件的氫脆 》 [美 ]克萊斯勒汽車公司 《電鍍產(chǎn)品檢驗(yàn)氫脆的方法 (EDST7140)》 [韓 ]大宇汽車公司 《除氫處理 (TS H5105G)》 [日 ]豐田汽車公司 《 氫脆的預(yù)防方法 (PS9500)》 [美 ]克萊斯勒汽車公司 彈性緊固件電鍍鋅氫脆分析及預(yù)防 為有效地提高彈性緊固件 (彈簧 墊圈 、錐形 墊圈 、鞍形 墊圈 、波形 墊圈 等 )抗蝕防護(hù)性能和裝飾性，多半要進(jìn)行 表面處理 ，如 發(fā)黑 、磷化、電 鍍鋅 等處理。其中電解 鍍鋅 及鈍化處理應(yīng)用更為廣泛。 加上彈性緊固件的硬度一般在 4250HRc 之間，由于 材料 及 表面處理 的原因，它對氫比較敏感，在電鍍后，除氫處理未達(dá)到驅(qū)氫目的， 其殘存的氫會造成彈性緊固件的延遲 斷裂 。 目前，由延遲 斷裂 氫脆 引發(fā)的彈性緊固件 斷裂 自然是一個(gè)嚴(yán)重的產(chǎn)品質(zhì)量問題，人們可以采取各種技術(shù)來減少和預(yù)防彈性緊固件的 氫脆 問題。 1． 材料 缺陷的影響 彈性緊固件 材料 表面缺陷對電 鍍鋅 的有害影響是不容忽視的，比如鋼板表面輕微裂紋折疊、斑痕蝕坑夾雜和超過允許深度的脫碳層，都會對彈性緊固件 鍍鋅 產(chǎn)生十分有害的影響，壓彎成型不當(dāng)造成表面插劃傷，局部應(yīng)力集中等都會有不良影響。 2． 熱處理 工藝的影響 熱處理 工藝對彈性緊固件電 鍍鋅 后的 氫脆 是有較大影響的，若硬度 ≥45HRc 時(shí)，均會誘發(fā)或?qū)е聫椥跃o固件 斷裂 。 在確保 熱處理 技術(shù)參數(shù)的前提下，選擇適宜的加熱溫度，合理的加熱時(shí)間，充分予以回火。以最大限度地消除組織應(yīng)力和熱應(yīng)力，避免其有害影響。淬火加熱時(shí)應(yīng)嚴(yán)防氧化和脫碳，網(wǎng)帶爐碳勢控制在 %%,鹽浴爐必須認(rèn)真脫氧撈渣 ,進(jìn)行硬度檢測時(shí) ,嚴(yán)格注意表面層造成硬度虛假現(xiàn)象，使硬度測試值失真。一般應(yīng)控制在 4244HRc 為佳，不要超過 45HRc。 3．電鍍過程的影響 彈性緊固件由于氫的侵襲往往發(fā)生 氫脆 斷裂 ，造成重大損失。析氫滲氫在整個(gè)電解 鍍鋅中是不可避免的，析出的氫能夠滲入 鍍鋅 層，甚至滲入基體金屬內(nèi)。鋅的吸氫大約在%%,而鐵碳合金吸氫在 %左右。氫在金屬內(nèi)使晶格扭曲，產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，致使其 機(jī)械 性能降低，析氫不僅對鍍層性能產(chǎn)生不利影響，如產(chǎn)生針孔、麻點(diǎn)、氣泡等缺陷，而且會滲透至基體金屬中，使金屬韌性大大降低，導(dǎo)致零件脆斷。析氫的原因除在 熱處理 外，較高的加熱溫度，氫很容易滲入零件應(yīng)力集中的區(qū)域，酸洗和電鍍都會發(fā)生析氫。 4． 氫脆 的預(yù)防 ⑴ 電 鍍鋅 前必 須嚴(yán)格控制陰極電解除油。對彈性緊固件（尤其是厚度 ≤1mm），不宜采用陰極電解除油，而是采用陽極電解除油、化學(xué)除油或超聲波除油，也可以選用金屬清洗劑除油（效果較好）。 ⑵ 對彈性緊固件不宜采用強(qiáng)酸腐蝕，而是采用噴砂或噴丸等處理方法達(dá)到凈化、活化表面目的。必須進(jìn)行酸洗活化處理時(shí)，選用鹽酸較硫酸為好。注意掌握酸洗時(shí)間不宜過長（每次控制 3060s），以多次短時(shí)間比長時(shí)間酸洗效果好。 ⑶ 應(yīng)選擇 氫脆 性較小的 鍍鋅 電解液，一般而言，祿化物型 鍍鋅 電解液相對析氫較少，產(chǎn)生 氫脆 的可能性也??；而氰化物 鍍鋅 電解液析氫、滲氫較多，產(chǎn)生 氫脆 的機(jī)率也較大。 ⑷ 采用有效的驅(qū)氫工序驅(qū)散滲氫，減少 氫脆 應(yīng)力。驅(qū)氫溫度一般為 190230℃ ，驅(qū)氫時(shí)間 68h。在電 鍍鋅 后鈍化前 2h 內(nèi)進(jìn)行，停留時(shí)間越短越好。
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