合金鋼螺栓發(fā)生氫脆斷裂有哪些原因?
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發(fā)表時間:2025-07-18
氫脆就是指鋼材內(nèi)的氫分子造成的應(yīng)力集中超過了鋼材的強(qiáng)度極限,在鋼材內(nèi)部形成了小裂紋,這種裂紋一旦產(chǎn)生就不能消除,在生產(chǎn)成螺栓后,在內(nèi)部殘余或者外加的應(yīng)力作用下,就可能導(dǎo)致螺栓斷裂。

氫脆只能預(yù)防,不能治理,因此需要了解不銹鋼螺栓合金鋼螺栓氫脆斷裂的原因,才能從源頭避免氫脆問題的發(fā)生。
合金鋼螺栓氫脆斷裂的原因主要有四種:酸洗時引入氫、熔煉過程未完全去氫、外部環(huán)境引入氫、氫致延遲型斷裂。

酸洗時引入氫:合金鋼螺栓的加工過程中包含酸洗和電鍍,而這兩個工藝環(huán)節(jié)容易引入氫原子。如酸洗磷皂化和皂化過程中都有可能引入氫,尤其是磷化工藝中,在磷酸的作用下,鐵和碳形成的了無數(shù)原電池,在陽極區(qū)工件表面形成磷化膜,在陰極區(qū)則放出大量的氫。這種在加工過程中吸入的氫可以說是螺栓氫脆斷裂的主要原因了。
熔煉過程中未完全去除氫:在合金鋼螺栓的熔煉過程中,有些氫原子留存是無法避免的,這和熔煉的溫度、環(huán)境及熔煉過程控制都有較大的關(guān)聯(lián)。在這個過程中殘留的氫原子會在氫脆的產(chǎn)生過程中對螺栓的斷裂起到促進(jìn)作用。

外部環(huán)境引入氫:如果螺栓的使用環(huán)境長期潮濕,那么也會有部分的氫滲入,如在雨水較多的地區(qū)用的螺栓其氫脆斷裂的發(fā)生比例更高。
氫致延遲型脆性斷裂:這就是內(nèi)部殘余應(yīng)力或外在應(yīng)力的共同作用下,引發(fā)了氫脆斷裂。
想要預(yù)防螺栓氫脆斷裂,就需要根據(jù)實際工況來選擇適當(dāng)?shù)脑牧?、加工工藝(熱處理、電鍍、酸洗等),采用?yán)格的預(yù)防措施。