Процеси гальванопластики супроводжуються реакціями виділення водню. Проникнення водню в підкладку створює високий ризик виходу з ладу високоміцних кріпильних елементів, що часто призводить до «затримки руйнування» після складання — проблеми з якістю, яку, як відомо, важко передбачити в інженерних умовах. Для самозакручуючих гвинтів процес встановлення створює залишкову напругу стиску в зоні фіксації. У поєднанні з ризиком водневої крихкості від гальванічного покриття це робить деталі чутливими до крихкого руйнування під навантаженням. Такі збої виникають не відразу; натомість вони зазвичай проявляються через кілька годин після складання.
Механізм водневої крихкості полягає в тому, що атоми водню дифундують у метал і мігрують до зон концентрації напруги. У дефектах матеріалу ці атоми об’єднуються, утворюючи молекули водню, створюючи внутрішній тиск. Коли цей внутрішній тиск, доповнений залишковою напругою від листового металу та зовнішніми робочими навантаженнями, перевищує межу текучості матеріалу, відбувається руйнування. Оскільки для дифузії атомів водню крізь сталь потрібен час, це є основною причиною уповільненого руйнування. Крім того, покриття з цинку та кадмію діють як бар’єри, які перешкоджають витоку водню, що ускладнює управління дегідруванням. Діапазон температур для дегідрування на основі випікання має бути ретельно збалансований: він має бути достатньо високим, щоб сприяти вивільненню водню з основи, і водночас достатньо низьким, щоб уникнути зниження твердості матеріалу чи погіршення властивостей покриття.
У інженерній практиці ризик проникнення водню можна зменшити за допомогою трьох основних підходів. Для самозаклепувальних гвинтів та подібних кріплень під час попередньої обробки бажано піскоструминну обробку для видалення іржі; якщо використовується кислотне травлення, до кислотного розчину слід додати інгібітори корозії. Для знежирення краще використовувати хімічні методи або методи на основі розчинників; якщо використовується електрохімічне знежирення, слід дотримуватися послідовності катодного очищення з подальшим анодним очищенням. Що стосується самого процесу гальванічного покриття, лужні ванни або ванни з високим ККД призводять до меншого виділення водню. Крім того, за умови виконання вимог щодо стійкості до корозії можна вибрати системи покриттів, у яких водень має меншу розчинність.
Стандартними заходами контролю є зняття напруги перед напиленням і дегідрування на основі запікання після нанесення. Для деталей, які пройшли загартування або зварювання, внутрішні напруги повинні бути зняті шляхом відпустки перед початком процесу покриття. Після гальванічного покриття водень продовжує мігрувати вглиб підкладки. Промислові стандарти рекомендують починати процес окрихчення (видалення водню) протягом однієї години після нанесення покриття з максимально допустимою затримкою в три години. Стандартні температури випічки коливаються від 150 градусів до 300 градусів, час витримки від 2 до 24 годин; ці параметри слід регулювати залежно від розмірів деталей, міцності підкладки та типу покриття. Для оцинкованих деталей типовий діапазон запікання становить від 110 градусів до 220 градусів, тоді як для деталей з кадмієвим покриттям верхня межа температури є нижньою, зазвичай від 180 до 200 градусів, щоб запобігти крихкості, спричиненій кадмієм.
Твердість матеріалу служить прямим показником схильності до водневої крихкості. Для самозакручуючих гвинтів із круглою головкою та інших сталевих кріплень ризик руйнування, викликаного воднем, починає зростати, коли твердість сталі наближається до HRC 38. Деталі з твердістю понад HRC 43 вимагають процесу знекрихкості після нанесення покриття, тоді як деталі з твердістю близько HRC 60 повинні пройти випікання відразу після обробки поверхні. Крім твердості, необхідно оцінити інші фактори, включаючи класифікацію безпеки деталі, розміри поперечного перерізу, концентрацію напруги (виїмки), тип покриття, умови навантаження та будь-яку історію попередніх несправностей. Деталі, які піддаються високій напрузі розтягування, піддаються значно більшому ризику водневої крихкості порівняно з тими, що зазнають суто напруги стиснення.
Для самозакручувальних болтів інженерна перевірка, окрім випробувань на крутний момент і виштовхування, повинна включати оцінку водневої крихкості, особливо розрізняючи розтріскування, спричинене воднем, і розрив листового матеріалу. На етапах закупівлі та перевірки процесу важливо визначити листовий матеріал, твердість, процес гальванічного покриття та параметри зменшення крихкості; вибір не повинен ґрунтуватися виключно на характеристиках ниток. Якщо розтріскування, викликане воднем, уже відбулося, водень буде дифундувати в глибоко вкорінені дефекти, унеможливлюючи відновлення первісної в’язкості шляхом запікання; такі деталі необхідно здавати на металобрухт.
У разі аСамозатискаючий компресійний гвинтруйнування, першим кроком є перевірка відповідності протоколам гальванічного покриття (поглинання водню) і знекрихкості. Далі перевірте співвісність установки, твердість листового матеріалу і діаметр отвору - не просто регулюйте силу установки (запресовування). Усю обробку поверхні та протокол усунення крихкості необхідно повторно перевіряти щоразу, коли відбувається зміна сорту листового матеріалу, умов термічної обробки або типу покриття, що забезпечує тривалу стабільність зібраного з’єднання.
зв'яжіться з нами
