Процесите на галванопластика са придружени от реакции на отделяне на водород. Проникването на водород в субстрата представлява висок риск от повреда на крепежни елементи с висока якост, което често води до "забавено счупване" след сглобяване - проблем с качеството, който е изключително труден за прогнозиране в инженерни среди. За самозатягащите се винтове процесът на монтаж създава остатъчно напрежение на натиск в заключващата зона. Когато се комбинира с риска от водородна крехкост от галванично покритие, това прави частите податливи на крехко счупване при натоварване. Такива повреди не възникват веднага; вместо това те обикновено се проявяват няколко часа след сглобяването.
Механизмът на водородна крехкост включва дифундиране на водородни атоми в метала и мигриране към области на концентрация на напрежение. При материални дефекти тези атоми се комбинират, за да образуват водородни молекули, генерирайки вътрешно налягане. Когато това вътрешно налягане, съставено от остатъчно напрежение от ламарината и външни експлоатационни натоварвания, превиши границата на провлачване на материала, възниква счупване. Тъй като дифузията на водородни атоми през стоманата отнема време, това е основната причина за забавено счупване. Освен това цинковите и кадмиевите покрития действат като бариери, които пречат на изтичането на водород, което прави управлението на дехидрогенирането по-предизвикателно. Температурният диапазон за дехидрогениране чрез печене трябва да бъде внимателно балансиран: той трябва да бъде достатъчно висок, за да насърчи отделянето на водород от субстрата, но достатъчно нисък, за да се избегне намаляване на твърдостта на материала или компрометиране на свойствата на покритието.
В инженерната практика рискът от проникване на водород може да бъде смекчен чрез три основни подхода. За самозатягащи се занитващи винтове и подобни крепежни елементи, по време на предварителната обработка се предпочита пясъкоструене за отстраняване на ръжда; ако се използва киселинно ецване, към киселинния разтвор трябва да се добавят инхибитори на корозията. За обезмасляване се предпочитат химически методи или методи на базата на разтворители; ако се използва електрохимично обезмасляване, трябва да се следва последователност от катодно почистване, последвано от анодно почистване. Що се отнася до самия процес на галванопластика, ваните за алкално нанасяне на покритие или ваните с висока ефективност на тока водят до по-ниско отделяне на водород. Освен това, при условие че са изпълнени изискванията за устойчивост на корозия, могат да се изберат покривни системи, в които водородът има по-ниска разтворимост.
Облекчаването на напрежението преди покритието и дехидрогенирането на основата на изпичане след покритието са стандартните контролни мерки. За части, които са били подложени на закаляване или заваряване, вътрешните напрежения трябва да бъдат облекчени чрез темпериране, преди да започне процесът на покритие. След галванопластиката водородът продължава да мигрира дълбоко в субстрата. Индустриалните стандарти препоръчват започване на процес на обезтрошване (отстраняване на водород) в рамките на един час след нанасяне на покритие, с максимално допустимо забавяне от три часа. Стандартните температури на печене варират от 150 градуса до 300 градуса, с времена на задържане между 2 и 24 часа; тези параметри трябва да се коригират въз основа на размерите на детайлите, здравината на основата и вида на покритието. За поцинковани части типичният диапазон на печене е 110 градуса до 220 градуса, докато за части с кадмиево покритие горната температурна граница е по-ниска - обикновено 180 градуса до 200 градуса - за предотвратяване на крехкост, предизвикана от кадмий.
Твърдостта на материала служи като пряк индикатор за чувствителността към водородна крехкост. За самозатягащи се винтове с кръгла глава и други стоманени крепежни елементи рискът от счупване, предизвикано от водород, започва да нараства, когато твърдостта на стоманата достигне HRC 38. Части с твърдост над HRC 43 изискват процес на обезтрошване след нанасяне на покритие, докато тези с твърдост близо до HRC 60 трябва да бъдат подложени на изпичане веднага след повърхностната обработка. В допълнение към твърдостта трябва да се оценят и други фактори, включително класификацията за безопасност на частта, размерите на напречното сечение, концентрациите на напрежение (прорези), типът на покритието, условията на натоварване и всяка история на предишни повреди. Частите, подложени на голямо напрежение на опън, са изложени на значително по-висок риск от водородна крехкост в сравнение с тези, подложени на чисто натиск.
За самозатягащите се болтове инженерното утвърждаване - освен изпитването за въртящ момент и изтласкване - трябва да включва оценка за водородна крехкост, специално разграничаване между предизвикано от водород напукване и разкъсване на листовия материал. По време на етапите на доставка и преглед на процеса е от съществено значение да се уточнят листовият материал, твърдостта, процесът на галванопластика и параметрите за отстраняване на крехкостта; изборът не трябва да се основава единствено на спецификациите на нишката. Ако вече е възникнало напукване, предизвикано от водород, водородът ще е дифузирал в дълбоко вкоренени дефекти, правейки първоначалната якост невъзстановима чрез изпичане; такива части трябва да се бракуват.
В случай на аСамозатягащ се компресионен винтсчупване, първата стъпка е да се провери съответствието с протоколите за галванопластика (абсорбция на водород) и премахване на крехкостта. След това проверете коаксиалността на инсталацията, твърдостта на листовия материал и диаметъра на отвора - не просто регулирайте силата на инсталацията (притискане). Цялата повърхностна обработка и протоколът за премахване на крехкостта трябва да бъдат повторно валидирани, когато има промяна в класа на листовия материал, условията на топлинна обработка или типа на покритието, като се гарантира дългосрочната стабилност на сглобената връзка.
свържете се с нас
