一、氫脆

1氫脆現(xiàn)象

氫脆通常表現(xiàn)為應(yīng)力作用下的延遲斷裂現(xiàn)象。曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)汽車(chē)彈簧、墊圈、螺釘、片簧等鍍鋅件，在裝配之后數(shù)小時(shí)內(nèi)陸續(xù)發(fā)生斷裂，斷裂比例達(dá)百分之四十之百分之五十。某特種產(chǎn)品鍍鎘件在使用過(guò)程中曾出現(xiàn)過(guò)批量裂紋斷裂，曾組織過(guò)全國(guó)性攻關(guān)，制訂嚴(yán)格的去氫工藝。另外，有一些氫脆并不表現(xiàn)為延遲斷裂現(xiàn)象，例如:電鍍掛具(鋼絲、銅絲)由于經(jīng)多次電鍍和酸洗退鍍，滲氫較嚴(yán)重，在使用中經(jīng)常出現(xiàn)一折便發(fā)生脆斷的現(xiàn)象;有的淬火零件(內(nèi)應(yīng)力大)在酸洗時(shí)便產(chǎn)生裂紋。這些零件滲氫嚴(yán)重，無(wú)需外加應(yīng)力就產(chǎn)生裂紋，再也無(wú)法用去氫來(lái)恢復(fù)原有的韌性。

2氫脆原理

延遲斷裂現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于零件內(nèi)部的氫向應(yīng)力集中的部位擴(kuò)散聚集，應(yīng)力集中部位的金屬缺陷多(原子點(diǎn)陣錯(cuò)位、空穴等)。氫擴(kuò)散到這些缺陷處，氫原子變成氫分子，產(chǎn)生巨大的壓力，這個(gè)壓力與材料內(nèi)部的殘留應(yīng)力及材料受的外加應(yīng)力，組成一個(gè)合力，當(dāng)這合力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度，就會(huì)導(dǎo)致斷裂發(fā)生。氫脆既然與氫原子的擴(kuò)散有關(guān)，擴(kuò)散是需要時(shí)間的，擴(kuò)散的速度與濃差梯度、溫度和材料種類(lèi)有關(guān)。因此，氫脆通常表現(xiàn)為延遲斷裂。

氫原子具有非常小的原子半徑，容易在鋼、銅等金屬中擴(kuò)散，而在鎘、錫、鋅及其合金中氫的擴(kuò)散比較困難。鍍鎘層是難擴(kuò)散的，鍍鎘時(shí)產(chǎn)生的氫，原本停留在鍍層中和鍍層下的金屬表層，很難向外擴(kuò)散，去氫特別困難。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，氫擴(kuò)散到金屬內(nèi)部，特別是進(jìn)入金屬內(nèi)部缺陷處的氫，就很難擴(kuò)散出來(lái)。常溫下氫的擴(kuò)散速度相當(dāng)緩慢，所以需要即時(shí)加熱去氫。溫度升高，增加氫在鋼中的溶解度，過(guò)高的溫度會(huì)降低材料的硬度，所以鍍前去應(yīng)力和鍍后去氫的溫度選擇，必須考慮不致于降低材料硬度，不得處于某些鋼材的脆性回火溫度，不破壞鍍層本身的性能。

電鍍以后為何要去氫脆？主要原因是電鍍工藝中導(dǎo)致的金屬“氫化”現(xiàn)象造成 的，而你用的不合格品呢并不是電鍍工藝本身有問(wèn)題，因?yàn)殡婂?真空鍍除外)本來(lái)就會(huì)造成金屬氫化，但是目前有許多金屬表面處理商都去掉了末尾一個(gè)工藝(特別是對(duì)于彈性元件很致命的):那就是“去氫處理”工藝，也就是說(shuō)正常情況下，對(duì)于有強(qiáng)度要求的金屬零件需要完成去氫后才能交給用戶的，但是為了節(jié)省生產(chǎn)成本，而用戶又不懂的情況下或者從來(lái)沒(méi)有要求過(guò)、驗(yàn)收過(guò)的情況下，省略這一工藝可以節(jié)省5~15%的成本呢。所以你感覺(jué)到電鍍后的螺栓、彈墊等零件在電鍍處理后“變脆”了。

一般地說(shuō):對(duì)于有強(qiáng)度要求的金屬零件的去氫處理要求是:120度~220度高溫保持1~2小時(shí)(電鍍結(jié)束后)，具體情況需要按照零件要求來(lái)控制。