Sensibilidade à fragilização por hidrogênio de parafusos de trilhos e pós{0}}processo de remoção de hidrogênio para parafusos de alta-resistência
Por que os parafusos de esteira de alta{0}}resistência são mais suscetíveis à fragilização por hidrogênio do que os parafusos comuns?
Parafusos de alta-resistência têm uma estrutura martensítica fina com alta distorção de rede, exibindo forte adsorção de átomos de hidrogênio. As reações catódicas durante a galvanoplastia geram átomos de hidrogênio abundantes, que penetram facilmente nas lacunas da rede e formam "estresse induzido por hidrogênio". Os parafusos comuns têm uma estrutura de ferrita-perlita com redes soltas, permitindo rápida difusão de hidrogênio e sem acúmulo. Em parafusos de alta-resistência, a difusão do hidrogênio é bloqueada, levando ao acúmulo em concentrações de tensão; exceder o conteúdo crítico de hidrogênio desencadeia fratura frágil.
Quais são as principais diferenças na superfície de fratura entre a fragilização por hidrogênio e a fratura por fadiga comum?
Fraturas por fragilização por hidrogênio sãoplana, brilhante e cristalina, sem estrias óbvias de fadiga. As fraturas normalmente ocorrem na raiz da rosca ou na transição da haste-da cabeça e são falhas súbitas e frágeis sem aviso prévio. As fraturas por fadiga têm características distintasorigens de fadiga, zonas de propagação (com estrias finas) e zonas de fratura final, formando-se gradualmente sob cargas alternadas. As características da superfície da fratura permitem a rápida identificação da fragilização por hidrogênio como a causa.
Quais são os principais parâmetros da desidrogenação pós-{0}}revestimento e como eles diferem de acordo com o material do parafuso?
Os parâmetros principais sãotemperatura de desidrogenaçãoetempo de espera. Os padrões chineses especificam 190 graus -230 graus por pelo menos 4 horas. Para parafusos de aço carbono grau 10,9, 200 graus × 4 horas são suficientes; para parafusos de liga de aço de grau 12,9 (maior suscetibilidade), é necessário 220 graus × 6 horas. A desidrogenação deve ocorrerdentro de 24 horasdos atrasos de galvanização-permitem que o hidrogênio se difunda profundamente nas redes, impossibilitando a remoção completa.
Quais processos de galvanoplastia aumentam o risco de fragilização por hidrogênio e como evitá-los na engenharia?
Galvanoplastia ácida(por exemplo, zinco ácido, revestimento ácido de cobre) representa o maior risco, pois os eletrólitos ácidos aceleram a geração e a penetração de hidrogênio. Prioridades de engenhariazincagem alcalina-isenta de cianetoougalvanização mecânicapara parafusos de alta-resistência. A galvanização mecânica utiliza deposição física, não produzindo átomos de hidrogênio e eliminando a fragilização na fonte. Se o revestimento ácido for obrigatório, controle rigorosamente a densidade da corrente e estenda o tempo de desidrogenação para garantir o escape completo do hidrogênio.
Como filtrar preliminarmente parafusos com riscos de fragilização por hidrogênio usando métodos simples-no local?
O método mais comum é oteste de fratura retardada (versão rápida). Uma amostra de parafusos é submetida a 70%-80% de sua pré-carga de limite de escoamento e mantida por 24-48 horas. A fratura durante a retenção indica fragilização grave por hidrogênio. Além disso, umteste de flexão-dobrar parafusos em torno de um mandril de diâmetro especificado-revela fragilização se ocorrer fratura frágil (sem deformação plástica) com uma superfície brilhante. Todos os parafusos com falha devem ser descartados e não usados.