Fragilización por hidrógeno de pernos de alta-resistencia

¿Qué es la fragilización por hidrógeno? ¿Qué tipos depernos¿Son propensos a la fragilización por hidrógeno? ¿Cómo prevenir la fragilización por hidrógeno? A continuación profundizaremos en el fenómeno de fragilización de los pernos por hidrógeno.

Con la tecnología de producción actual y el nivel técnico de los materiales básicos, los pernos producidos mediante procesos convencionales no son propensos a fracturarse por sí solos. Sin embargo, la fragilización por hidrógeno ocurre principalmente después de que los pernos se someten a tratamientos superficiales como electrogalvanización o niquelado, o cuando se introduce hidrógeno durante el proceso de tratamiento térmico. Por lo tanto, este tema se centra en cómo prevenir la fragilización por hidrógeno después de que los pernos se someten a un tratamiento superficial y tratamiento térmico.

La fragilización por hidrógeno se refiere a un fenómeno en el que los materiales metálicos experimentan una disminución de su dureza debido al contenido excesivo de hidrógeno interno bajo la acción combinada del hidrógeno y la tensión, lo que luego conduce a una fractura repentina y frágil de la cabeza del perno, las roscas y otras partes. Este tipo de fractura es repentina e impredecible, lo que la convierte en un grave peligro para la calidad y la seguridad. La aparición de fragilización por hidrógeno está relacionada principalmente con operaciones inadecuadas durante la galvanoplastia, el decapado o el enfriamiento de superficies y otros procesos de tratamiento de tensiones externas, que hacen que el hidrógeno penetre en la matriz metálica.

Entonces, ¿qué tipos de pernos son propensos a la fragilización por hidrógeno después del tratamiento de la superficie? Sin duda, es pernos de alta-resistencia. Los pernos de alta-resistencia generalmente se refieren a aquellos con un grado de resistencia de 8,8 o superior, mientras que los grados 10,9 y 12,9 se clasifican como pernos de ultra-alta-resistencia. Debido a las características de alta-resistencia del propio material, estos pernos son extremadamente sensibles al hidrógeno. Si se introduce hidrógeno durante el tratamiento de la superficie y no se elimina de manera oportuna, es muy probable que se produzca fragilización por hidrógeno. Los pernos-de alta resistencia se utilizan ampliamente en la industria automotriz y las condiciones de trabajo de los pernos en los automóviles son relativamente severas-ya sea que funcionen en condiciones de carga-alta-a largo plazo- o estén expuestos a ambientes-al aire libre. En el caso de pernos de alta-resistencia que se han sometido a un tratamiento superficial, una vez que cambian las condiciones ambientales, el riesgo de fractura por fragilidad por hidrógeno aumentará aún más.

Entonces, ¿cómo deberíamos prevenir la fragilización por hidrógeno? El método óptimo es evitar la aplicación de hidrógeno-introduciendo tratamientos superficiales como el galvanizado a los pernos, siempre que el diseño lo permita. Por supuesto, esto es sólo una sugerencia idealizada, que es difícil de implementar en la mayoría de las condiciones laborales. Por lo tanto, es necesario adoptar otras medidas efectivas. Si la fragilización por hidrógeno es causada por el tratamiento superficial de pernos de alta-resistencia, es necesario investigar si existen problemas tales como un tiempo de decapado excesivamente largo o parámetros inadecuados del proceso de galvanoplastia en el proceso de tratamiento de la superficie, para reducir la penetración de hidrógeno desde la fuente. Además, una vez finalizado el tratamiento de la superficie, se debe agregar un proceso de recocido por eliminación de hidrógeno. Coloque el plateado en alto.pernos de fuerzaen un horno a temperatura constante y manténgalos a una temperatura de 190 a 230 grados durante 2 a 4 horas. El calentamiento promueve el escape de hidrógeno de la matriz metálica, que es el método principal para eliminar la fragilización del hidrógeno.

Si la fragilización por hidrógeno es causada por el proceso de tratamiento térmico, es necesario ajustar los parámetros del proceso de tratamiento térmico. Sin embargo, debe aclararse que la causa principal de la fragilización por hidrógeno inducida por el tratamiento térmico no es una temperatura excesivamente alta, sino la introducción de un exceso de hidrógeno a través de procesos como el decapado y los medios de enfriamiento durante el tratamiento térmico. Por lo tanto, es necesario optimizar el proceso de decapado y seleccionar medios de enfriamiento con bajo contenido de hidrógeno-para reducir fundamentalmente la penetración de hidrógeno.

Una vez que los pernos hayan completado todos los procesos necesarios, la prueba de fragilidad por hidrógeno es crucial. La fractura por fragilidad por hidrógeno es repentina y el método de detección de golpear la cabeza del perno con un martillo de metal no es científico y es propenso a errores de cálculo. El método de prueba estandarizado es la prueba de fractura retardada. Extraiga una cierta proporción de muestras, aplique una carga de tracción específica y manténgala durante un período de tiempo. Si las muestras no se fracturan, se determina que el riesgo de fragilización por hidrógeno de este lote de pernos es controlable y se pueden poner en uso.