การแตกตัวของไฮโดรเจนของสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง-

การแตกตัวของไฮโดรเจนคืออะไร? ประเภทไหนสลักเกลียวมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกตัวของไฮโดรเจนหรือไม่? จะป้องกันการแตกตัวของไฮโดรเจนได้อย่างไร? ด้านล่างนี้เราจะอธิบายอย่างละเอียดเกี่ยวกับปรากฏการณ์การเปราะของไฮโดรเจนของสลักเกลียว

ด้วยเทคโนโลยีการผลิตในปัจจุบันและระดับทางเทคนิคของวัสดุพื้นฐาน โบลต์ที่ผลิตผ่านกระบวนการทั่วไปจึงไม่เสี่ยงต่อการแตกหักง่ายในตัวเอง อย่างไรก็ตาม การแตกตัวของไฮโดรเจนส่วนใหญ่เกิดขึ้นหลังจากที่โบลต์ผ่านการบำบัดพื้นผิว เช่น การชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า หรือการชุบนิกเกิล หรือเมื่อมีการเติมไฮโดรเจนในระหว่างกระบวนการบำบัดความร้อน ดังนั้นหัวข้อนี้จึงมุ่งเน้นไปที่วิธีการป้องกันการเปราะของไฮโดรเจนหลังจากโบลต์ผ่านการบำบัดพื้นผิวและการบำบัดความร้อน

การเปราะของไฮโดรเจนหมายถึงปรากฏการณ์ที่วัสดุโลหะมีความทนทานลดลงเนื่องจากมีปริมาณไฮโดรเจนภายในมากเกินไปภายใต้การกระทำร่วมกันของไฮโดรเจนและความเครียด ซึ่งนำไปสู่การแตกหักอย่างกะทันหันของหัวสลักเกลียว เกลียว และส่วนอื่นๆ การแตกหักประเภทนี้เกิดขึ้นอย่างกะทันหันและคาดเดาไม่ได้ ทำให้เกิดอันตรายต่อคุณภาพและความปลอดภัยอย่างร้ายแรง การเกิดขึ้นของการแตกตัวของไฮโดรเจนส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการทำงานที่ไม่เหมาะสมระหว่างการชุบผิวด้วยไฟฟ้า การดอง หรือการชุบแข็ง และกระบวนการบำบัดความเครียดภายนอกอื่นๆ ซึ่งทำให้ไฮโดรเจนทะลุเข้าไปในเมทริกซ์โลหะ

ดังนั้นสลักเกลียวประเภทใดที่มีแนวโน้มที่จะเกิดการเปราะของไฮโดรเจนหลังการรักษาพื้นผิว? ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นเช่นนั้น สลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง-. สลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง-โดยทั่วไปหมายถึงสลักเกลียวที่มีระดับความแข็งแกร่ง 8.8 ขึ้นไป ในขณะที่เกรด 10.9 และ 12.9 จัดอยู่ในประเภทสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง-สูง-เป็นพิเศษ เนื่องจากคุณสมบัติความแข็งแรงสูง-ในตัววัสดุเอง สลักเกลียวเหล่านี้จึงมีความไวต่อไฮโดรเจนอย่างมาก หากไฮโดรเจนถูกนำมาใช้ในระหว่างการปรับสภาพพื้นผิวและไม่ได้กำจัดออกไปในเวลาที่เหมาะสม อาจเกิดการแตกตัวของไฮโดรเจนได้สูง -สลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ และสภาพการทำงานของสลักเกลียวในรถยนต์นั้นค่อนข้างรุนแรง-ไม่ว่าจะทำงานภายใต้-เงื่อนไขการรับน้ำหนักสูง-ในระดับสูงในระยะยาว หรือสัมผัสกับ-สภาพแวดล้อมในอากาศเปิด สำหรับสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง-ที่ผ่านการปรับสภาพพื้นผิวแล้ว เมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไป ความเสี่ยงที่ไฮโดรเจนจะแตกหักก็จะเพิ่มขึ้นอีก

แล้วเราจะป้องกันการแตกตัวของไฮโดรเจนได้อย่างไร? วิธีที่ดีที่สุดคือการหลีกเลี่ยงการใช้ไฮโดรเจน-โดยทำการปรับสภาพพื้นผิว เช่น การชุบสังกะสีกับสลักเกลียว โดยที่การออกแบบอนุญาต แน่นอนว่านี่เป็นเพียงข้อเสนอแนะในอุดมคติเท่านั้น ซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะนำไปใช้ในสภาพการทำงานส่วนใหญ่ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีมาตรการอื่นๆ ที่มีประสิทธิผล หากการแตกตัวของไฮโดรเจนเกิดจากการปรับสภาพพื้นผิวของสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง- จำเป็นต้องตรวจสอบว่ามีปัญหาต่างๆ เช่น เวลาการดองนานเกินไปหรือพารามิเตอร์กระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าที่ไม่เหมาะสมในกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวหรือไม่ เพื่อที่จะลดการซึมผ่านของไฮโดรเจนจากแหล่งกำเนิด นอกจากนี้ หลังจากเสร็จสิ้นการรักษาพื้นผิวแล้ว จะต้องเพิ่มกระบวนการอบอ่อนเพื่อกำจัดไฮโดรเจน วางที่ชุบไว้สูงสลักเกลียวแรงในเตาที่มีอุณหภูมิคงที่และเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิ 190–230 องศา เป็นเวลา 2–4 ชั่วโมง การให้ความร้อนช่วยให้ไฮโดรเจนหลุดออกจากเมทริกซ์โลหะ ซึ่งเป็นวิธีการหลักในการกำจัดการเปราะของไฮโดรเจน

หากการแตกตัวของไฮโดรเจนเกิดจากกระบวนการบำบัดความร้อน จำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์กระบวนการบำบัดความร้อน อย่างไรก็ตาม ควรชี้แจงว่าสาเหตุหลักของการเปราะของไฮโดรเจนที่เกิดจากการบำบัดความร้อนนั้นไม่ใช่อุณหภูมิสูงเกินไป แต่เป็นการนำไฮโดรเจนที่มากเกินไปผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การดองและการชุบตัวกลางระหว่างการบำบัดความร้อน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องปรับกระบวนการดองให้เหมาะสมและเลือกตัวกลางดับไฮโดรเจน-ต่ำเพื่อลดการซึมผ่านของไฮโดรเจนโดยพื้นฐาน

หลังจากที่โบลต์เสร็จสิ้นกระบวนการที่จำเป็นทั้งหมดแล้ว การทดสอบการเปราะของไฮโดรเจนถือเป็นสิ่งสำคัญ การแตกหักของไฮโดรเจนเกิดขึ้นอย่างกะทันหัน และวิธีการตรวจจับการกระแทกหัวโบลต์ด้วยค้อนโลหะนั้นไม่เป็นไปตามหลักวิทยาศาสตร์และมีแนวโน้มที่จะตัดสินผิด วิธีการทดสอบที่ได้มาตรฐานคือการทดสอบการแตกหักแบบล่าช้า แยกตัวอย่างตามสัดส่วนที่กำหนด ใช้แรงดึงที่ระบุและค้างไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง หากตัวอย่างไม่แตกหัก จะถือว่าสามารถควบคุมความเสี่ยงที่จะเกิดการเปราะของไฮโดรเจนของสลักเกลียวชุดนี้ได้ และสามารถนำไปใช้งานได้