影响钢制紧固件氢脆敏感性的主要因素
2021-01-26
影响钢制紧固件氢脆敏感性的主要因素，分析认为：设计上，要充分考虑材料强度对氢脆敏感性的影响，尽量降低其强度水平；制造过程中要采用合适的热处理工艺，以减少晶界脆化元素，抑制薄膜状碳化物的形成，从而获得氢脆敏感性小的显微组织；在加工及装配过程中，应尽可能避免在零件表面产生机械损伤；要采用低氢脆电镀工艺，必要时采用无氢脆的达克罗等涂覆方法；电镀后要采用合理的除氢工艺，进行严格除氢处理；
对于重复使用件，在酸洗去除镀层后要先进行除氢处理，然后电镀，再除氢。
氢脆问题自20世纪40年代被发现以来，一直是严重威胁产品使用安全的一个重大问题。由于零件在发生氢脆断裂之前并无征兆，具有延迟破坏的特点，无法通过正常检查程序发现螺栓是否会发生氢脆断裂，因此，一旦零件发生氢脆断裂往往会造成十分严重的后果。
近年来，先进武器装备对材料特别是钢类材料强度的要求越来越高，大量高强度钢被采用。随着钢类零件强度的升高，其对氢脆敏感性随之增大，导致高强度钢构件氢脆断裂问题在航空、航天等国防工业领域内出现的频率越来越高，给武器装备的使用带来了很大的安全隐患。
钢制紧固件由于具有强度高、材料成本低等优点，在军工行业内得到了大量应用。紧固件虽小但用量大，多为联接承力件，一旦失效可能导致严重事故。钢制紧固件在承受静态拉伸载荷条件下发生氢脆断裂是较为常见的失效模式，由于氢脆大都与“批次性”问题有关，因此其危害较大。
长期以来，氢脆断裂的机理一直是研究的热点，但这些研究成果在实际工程构件的失效预防上难以直接应用，钢制紧固件尤其是高强度钢制紧固件的氢脆问题仍然非常突出。
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