ไฮโดรเจน embrittlement คืออะไร?

การเปราะบางของไฮโดรเจนเป็นปัญหาร้ายแรงอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของวัสดุและนำไปสู่คุณสมบัติทางกลที่ลดลงอย่างรวดเร็ว แม้จะมีการวิจัยเชิงลึกหลายทศวรรษแต่ก็ยังมีความไม่แน่นอนหลายประการเกี่ยวกับการเปราะบางของไฮโดรเจน

ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการใส่ไฮโดรเจน

วัสดุที่ไวต่อการเปราะบางของไฮโดรเจนมากที่สุดได้แก่เหล็กที่มีความแข็งแรงสูงโลหะผสมไททาเนียมและโลหะผสมอลูมิเนียม การเข้าของไฮโดรเจนเข้าไปในโลหะและโลหะผสมเป็นปัจจัยสำคัญในการก่อตัวของไฮโดรเจน กระบวนการนี้ตัวเองค่อนข้างซับซ้อนและอัตราของการเข้าไฮโดรเจนยังขึ้นอยู่กับหลายตัวแปร นอกจากการกัดกร่อนแล้วแหล่งที่มาของไฮโดรเจนยังรวมถึงกระบวนการทำเหล็กการสลายตัวของน้ำมันหล่อลื่นที่ไม่เหมาะสมสภาพแวดล้อมการรักษาความร้อนกระบวนการเชื่อมและการแปรรูปทางกลในสภาพแวดล้อมที่ชื้น นอกจากนี้ความเสี่ยงในการเปราะบางส่วนใหญ่ดูเหมือนจะเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการบำบัดพื้นผิวไฟฟ้าเคมี

ไฮโดรเจน embrittlement สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก

1.ภายในไฮโดรเจน embrittlement, ซึ่งเกิดจากการดูดซึมมากเกินไปของไฮโดรเจนก๊าซโดยวัสดุโลหะในระหว่างถลุง, ปลอม, เชื่อม, ไฟฟ้า, หรือดองกระบวนการ;

2.สิ่งแวดล้อมไฮโดรเจน embrittlement ซึ่งเป็นแตกหักเปราะผลิตภายใต้การกระทำรวมกันของความเครียดและบรรยากาศไฮโดรเจนหรือสื่อที่มีไฮโดรเจนอื่นๆ

ตัวอย่างทั่วไปของการเปราะบางของไฮโดรเจนเกิดขึ้นในวัสดุเช่นเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมเหล็ก ความแข็งแรงหรือความแข็งของรัดเป็นพารามิเตอร์หลัก

สลักเกลียวสกรูและกระดุมที่มีความต้านทานแรงดึงสูงกว่า1000MPa ความแข็งหลักสูงกว่า320HV และความแข็งผิวขั้นต่ำของ450HV ตัวยึดที่มีความแข็งแรงสูงเช่นสกรูยึดตัวเองที่มีความแข็งมากกว่า40HRC และเครื่องซักผ้าแบบยืดหยุ่นที่มีความแข็งมากกว่า40HRC มีความเสี่ยงต่อการใส่ไฮโดรเจน

การเปราะบางของไฮโดรเจนในรัดเป็นกระบวนการล้มเหลวที่เปราะล่าช้า กระดูกหักเกิดขึ้นหลังการติดตั้งและเกิดขึ้นเฉพาะกับรัดภายใต้ความเค้นแรงดึง (มีข้อยกเว้นน้อยมากเช่นส่วนประกอบสปริงพิเศษที่สร้างความเย็นบางอย่างที่มีความเค้นแรงดึงตกค้างและอาจแตกหักได้แม้ไม่มีการติดตั้ง) ระดับของความเค้นแรงดึงในรัดเป็นพารามิเตอร์ที่เด็ดขาดเนื่องจากตัวยึดมีแนวโน้มที่จะสัมผัสกับการแตกหักของไฮโดรเจนภายใต้แรงที่มีโหลดสูง อย่างไรก็ตามรัดยังสามารถแตกหักแม้ในขณะที่ความต้านทานแรงดึงต่ำกว่าโหลดที่ใช้ ความล้มเหลวนี้เกิดขึ้นในบางครั้งหลังจากประกอบรัด โดยปกติกระดูกหักจะเกิดขึ้นหลายชั่วโมงหรือวันหลังจากการติดตั้งสปริง ไฮโดรเจนไม่ค่อยเกิดขึ้นภายในไม่กี่วินาทีหรือเดือนหลังจากการชุมนุมและเมื่อมันเกิดขึ้นก็เกิดขึ้นทันทีโดยไม่มีการเตือนใดๆหรือสัญญาณที่เห็นได้ชัด ความล้มเหลวของส่วนประกอบระหว่างการทำงานมักจะมีค่าใช้จ่ายสูง

พื้นผิวแตกหักของไฮโดรเจนมีการแตกหักที่ไม่เหนียวเหนอะหนะ วิศวกรวัสดุที่มีประสบการณ์โดยทั่วไปใช้การสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสำหรับการตรวจสอบและลักษณะการแตกหักเปราะมีความคล้ายคลึงกับที่เกิดจากสาเหตุอื่นๆของการแตกหักแบบเม็ด

▲ รูปที่1: การเปราะบางของไฮโดรเจนทำให้เกิดการแตกหักระหว่างเม็ดในสลักเกลียว

การเกิดลูกขนไก่ไฮโดรเจนผ่านขั้นตอนต่อไปนี้

1.ไฮโดรเจนซึมเข้าไปในรัด

2.ไฮโดรเจนในตัวยึดจะกระจายไปยังพื้นที่ความเค้นแรงดึงสูง

3.ไฮโดรเจนแยกออกสู่ขอบเขตของเมล็ดพืชการรวมกระดูกหักและข้อบกพร่องอื่นๆ

4.ถึงความเข้มข้นของไฮโดรเจนที่สำคัญ

5.รอยแตกแพร่กระจายจากจุด2ถึงจุด5จนกว่าตัวยึดจะไม่สามารถทนต่อแรงโหลดที่ใช้และกระดูกหักได้อีกต่อไป

▲ รูปที่2: ไฮโดรเจนที่ได้จากรอยแตกซึมเข้าไปในรัด

จี่หนาน Zhongchuan Equipment Co., Ltd. เป็นที่รู้จักกันดีผู้ผลิตยึดอุตสาหกรรมมุ่งมั่นที่จะส่งมอบโซลูชันระดับพรีเมียมสำหรับความต้องการทางอุตสาหกรรมที่หลากหลาย โฟกัสของเราอยู่ในการจัดหารัดที่ออกแบบอย่างพิถีพิถันซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานที่เข้มงวดที่สุดของประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ เรายินดีต้อนรับทุกคนที่สนใจที่จะติดต่อเราสำหรับความต้องการยึดอุตสาหกรรมของพวกเขา ติดต่อเราได้เลยวันนี้!