氫脆介紹(氫脆是指什么,產(chǎn)生的原因是什么)

1.氫脆是指什么,產(chǎn)生的原因是什么

氫脆是指鋼材中的氫會使材料的力學(xué)性能脆化，這種現(xiàn)象稱為氫脆，主要發(fā)生在碳鋼和低合金鋼中。

氫在常溫下對鋼沒有明顯的腐蝕，但當(dāng)溫度在200~300℃、壓力為30MPa時，氫會擴(kuò)散入鋼內(nèi)，與滲碳體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而生成甲烷，使鋼脫碳并產(chǎn)生大量的晶界裂紋和鼓泡，從而使鋼的軔性顯著降低，并且產(chǎn)生嚴(yán)重的脆化。它是由于溶于鋼中的氫，聚合為氫分子，造成應(yīng)力集中，超過鋼的強(qiáng)度極限，在鋼內(nèi)部形成細(xì)小的裂紋，又稱白點。

氫脆只可防，不可治。氫脆一經(jīng)產(chǎn)生，就消除不了。

在材料的冶煉過程和零件的制造與裝配過程（如電鍍、焊接）中進(jìn)入鋼材內(nèi)部的微量氫（10-6量級）在內(nèi)部殘余的或外加的應(yīng)力作用下導(dǎo)致材料脆化甚至開裂。 在尚未出現(xiàn)開裂的情況下可以通過脫氫處理（例如加熱到200℃以上數(shù)小時，可使內(nèi)氫減少）恢復(fù)鋼材的性能。

因此內(nèi)氫脆是可逆的。

2.什么是氫脆

答：壓力容器的氫脆（或稱氫損傷）是指它的器壁受到氫的侵蝕，造成材料塑性和強(qiáng)度降低，并因此而導(dǎo)致的開裂或延遲性的脆性破壞。

高溫高壓的氫對鋼的損傷主要是因為氫以原子狀態(tài)滲入金屬內(nèi)，并在金屬內(nèi)部再結(jié)合成分子，產(chǎn)生很高的壓力，嚴(yán)重時會導(dǎo)致表面鼓包或皺折；氫與鋼中的碳結(jié)合，使鋼脫碳，或使鋼中的硫化物與氧化物還原。 造成壓力容器氫脆破壞的氫，可以是設(shè)備中原來就存在的，例如，煉鋼、焊接過程中的濕氣在高溫下被還原而生成氫，并溶解在液體金屬中。

或設(shè)備在電鍍或酸洗時，鋼表面被吸附的氫原子過飽和，使氫滲入鋼中；也可以是使用后由介質(zhì)中吸收進(jìn)入的，例如在石油、化工容器中，就有許多介質(zhì)中含氫或含混有硫化氫的雜質(zhì)。 鋼發(fā)生氫脆的特征主要表現(xiàn)在微觀組織上。

它的腐蝕面?？梢姷戒摰拿撎艰F素體，氫脆層有沿著晶界擴(kuò)展的腐蝕裂紋。腐蝕特別嚴(yán)重的容器，宏觀上可以發(fā)現(xiàn)氫脆所產(chǎn)生的鼓包。

介質(zhì)中含氫（或硫化氫）的容器是否會發(fā)生氫脆，主要決定于操作溫度、氫的分壓、作用時間和鋼的化學(xué)成分。 溫度越高、氫分壓越突，碳鋼的氫脆層就越深，發(fā)生氫脆破裂的時間也越短，其中溫度尤其是重要因素。

鋼的含碳量越高，在相同的溫度和壓力條件下，氫脆的傾向越嚴(yán)重。鋼中添有鉻、鈦、釩等元素，可以阻止氫脆的產(chǎn)生。

3.

答：氫破壞主要有局部裂紋（或氫鼓泡）和氫脆化兩種形式。

對金屬起破壞作用的主要是原子氫。在金屬材料中受原子氫侵入的條件很多，如酸腐蝕、陽極保護(hù)、與石油接觸、在潮濕天氣中焊接和電鍍等都能在金屬中產(chǎn)生原子氫，或者常受氫氣作用的設(shè)備在一定的條件（即一定的壓力和溫度）下，也會發(fā)生嚴(yán)重的氫破壞（腐蝕）。

提高鋼材抗氫脆能力的方法如下：①在鋼中加入一些合金元素，如鉻、鉬、鎢、鈷、釩、鈮等，形成穩(wěn)定的碳化物，防止氫與鋼中的碳作用。②降低鋼中的碳含量，以減輕氫對碳的作用。

③控制容器壁溫，使金屬的溫度低于氫脆的開始溫度。

4.

緊固件的開發(fā)設(shè)計最重要的環(huán)節(jié)是質(zhì)量管控，從進(jìn)料到成品出貨有幾大關(guān)口，這幾大關(guān)口有不同的檢驗方式。

首先進(jìn)料有相關(guān)是外觀、尺寸、元素、性能、有害物質(zhì)檢測等等；過程方面更多的是外觀、尺寸、敲擊實驗、鍛流線；熱處理更多的是外觀、硬度、扭矩、拉力、金相等等；表面處理更多的是一些氫脆測試、鍍層、鹽霧等，包括出貨有一個有害物質(zhì)檢測。 在尺寸、外觀檢測上，常見的是二次元、輪廓測量儀、三坐標(biāo)測量儀、影像分選機(jī)（這個是個全選機(jī)）；力學(xué)和化學(xué)檢測上，主要有硬度機(jī)（洛式和維氏）、拉力機(jī)、金相顯微鏡；材料檢測上，有一個光譜分析儀、鹽霧試驗機(jī)。

緊固件，是作緊固連接用且應(yīng)用極為廣泛的一類機(jī)械零件。 緊固件，使用行業(yè)廣泛，包括能源、電子、電器、機(jī)械、化工、冶金、模具、液壓等等行業(yè)，在各種機(jī)械、設(shè)備、車輛、船舶、鐵路、橋梁、建筑、結(jié)構(gòu)、工具、儀器、化工、儀表和用品等上面，都可以看到各式各樣的緊固件，是應(yīng)用最廣泛的機(jī)械基礎(chǔ)件。

它的特點是品種規(guī)格繁多，性能用途各異，而且標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的程度也極高。 因此，也有人把已有國家標(biāo)準(zhǔn)的一類緊固件稱為標(biāo)準(zhǔn)緊固件，或簡稱為標(biāo)準(zhǔn)件。

5.如何解決螺釘氫脆斷裂問題

氫脆的發(fā)生原因，必須具備兩個條件； 其一是有氫的發(fā)生源；其二是對象金屬對氫敏感，能以不同的形式與作用改變金屬的一些性能。

從金屬活動順序可知，排在氫前面的金屬在腐蝕時都會伴隨有氫的析出。一般有加硬且要求酸性電鍍的產(chǎn)品都需除氫； 由此： 問題1——看的你螺釘是否有經(jīng)過熱處理，如果有加硬且要磷化處理，那么要除氫，因為磷化處理的主要溶液是磷酸鹽，呈酸性，含氫分子多，易氫脆；如果螺絲釘未加硬而磷化，那么可以不用除氫，因為未加硬的螺絲釘，其殘留應(yīng)力不多，韌性足夠，不會造成氫脆斷裂； 問題2——拉絲溫度200度不會造成氫脆斷裂，因為200度的問題不足以改變螺絲內(nèi)部的材料結(jié)構(gòu)，需要400以上的溫度才會造成氫脆，也就是相當(dāng)于熱處理過的螺絲才會造成氫脆現(xiàn)象。