Bėgio varžtų sutrupėjimo dėl vandenilio rizika ir dehidrogenavimo apdorojimo proceso kontrolė
Kodėl didelio stiprumo{0}}varžtai yra jautresni vandeniliniam trapumui nei įprasti varžtai?
Didelio stiprumo{0}}varžtai grūdinami ir grūdinami, todėl gaunama grūdinto martensito struktūra, kurios kietumas yra didelis, tačiau gardelės iškraipomos. Ši struktūra stipriai „sulaiko“ vandenilio atomus, kurie lengvai kaupiasi ties gardelės defektais. Įprasti varžtai yra mažesnio kietumo ir ferito -perlito struktūros, leidžiančios greitai skleisti vandenilį ir užkirsti kelią aukštam-slėgiui. Esant tempimui, susikaupę vandenilio atomai didelio{6}}stiprumo varžtuose smarkiai sumažina plastiškumą, o tai sukelia staigų, trapų lūžį be didelės deformacijos-, vadinamą vandenilio trapu.
Kokie yra fraktografiniai skirtumai tarp vandenilio trapumo ir normalaus nuovargio lūžio?
Vandenilio trapūs lūžiai pasižymi ryškiai pilkais, kristaliniais paviršiais be akivaizdžių plastinių deformacijų, būdingų trapiam gedimui. Dažnai matomos aiškios plyšių plitimo zonos su itin sparčiais augimo tempais. Priešingai, nuovargio lūžiai turi skirtingą nuovargio kilmę, nuovargio juosteles ir galutines plyšimo zonas, o galutinėje zonoje tamsesnės spalvos ir plastinė deformacija. Vandenilio trapumas atsiranda eksploatacijos pradžioje be įspėjimo; nuovargio lūžis išsivysto palaipsniui po-ilgalaikės vibracijos. Fraktografinė analizė leidžia technikai greitai nustatyti gedimo priežastį.
Kokie yra pagrindiniai dehidrogenavimo proceso parametrai ir kaip juos tiksliai valdyti?
Pagrindiniai parametrai yra temperatūra ir laikymo laikas, kurie turi būti kontroliuojami sinergiškai. Vikšrinių varžtų standartinė dehidrogenavimo temperatūra paprastai yra nuo 190 laipsnių iki 220 laipsnių. Žemos temperatūros nepakankamai aktyvina vandenilio atomus difuzijai; aukšta temperatūra sumažina varžtų kietumą ir stiprumą. Laikymo laikas svyruoja nuo 8 iki 24 valandų, priklausomai nuo medžiagos ir efektyvaus storio. Procesas-iš dehidrogenavimo turi prasidėti per 4 valandas po galvanizavimo, kad vandenilis nepasklistų giliai į plieno matricą.
Kurie paviršiaus apdorojimo būdai kelia vandenilinio trapumo pavojų, o kurie yra gana saugūs?
Wet electroplating processes like electro-galvanizing and electro-cadmium plating are high-risk, as hydrogen ions in the plating bath reduce at the cathode and penetrate the bolt. In contrast, hot-dip galvanizing, Dacromet coating, and mechanical galvanizing are low or zero-hydrogen processes with minimal risk. Ultra-high-strength track bolts (tensile strength >1000 MPa) paprastai draudžiama naudoti elektro{1}}cinkavimą. Inžineriniuose projektuose pirmenybė turėtų būti teikiama Dacromet arba karštajam -galvanizavimui, kad būtų išvengta vandenilio trapumo šaltinyje.
Kaip išvengti vandenilio trapumo{0}}sukelto varžtų lūžimo-svetainėje?
Pirma, reikalauti, kad gamintojai pirkimų metu pateiktų dehidrogenavimo proceso įrašus ir bandymų ataskaitas; uždrausti naudoti neapdorotus didelio stiprumo{0}}varžtus. Antra, statybų metu venkite pernelyg didelio ėsdinimo arba katodinio elektrolitinio rūdijimo, nes tai vėl įveda vandenilį. Jei montavimo metu atsiranda uždelstų lūžių, nedelsdami atsiimkite partiją. Be to, reguliariai atlikite -ardomuosius kritinių varžtų bandymus, kad aptiktumėte ankstyvus vandenilio trapumus įtrūkimus. Griežta šaltinio kontrolė ir procesų valdymas yra labai svarbūs siekiant užkirsti kelią tokioms avarijoms.