氢脆延迟断裂怎么判定？断裂时间特征

氢脆延迟断裂怎么判定？断裂时间特征

高强度螺栓拧紧后过几天突然断了，而且断口平平的、没有明显变形，这种情况十有八九是氢脆延迟断裂。氢脆是热处理和电镀行业的老大难，今天讲讲怎么判定氢脆延迟断裂，别把事故原因搞错了。

什么是氢脆延迟断裂

氢脆是氢原子渗入钢材后，在应力作用下导致材料变脆的现象。延迟断裂是氢脆的一种典型表现：螺栓在装配时没有断，装配后承受着应力，过几小时、几天甚至几周，在没有明显预兆的情况下突然断裂。

"延迟"两个字是核心。断裂发生在装配之后一段时间，而不是装配当时，这就给判定提供了重要线索。

氢脆延迟断裂有什么特征

第一，断口特征。氢脆断口平齐、无塑性变形，断口呈脆性断裂形貌，晶界断裂明显，用扫描电镜能看到冰糖状晶粒形貌。

第二，断裂位置。氢脆断裂多发生在螺纹牙根、头部应力集中处，这些地方氢原子容易聚集。

第三，时间特征。断裂发生在装配后几小时到几天内，与氢的扩散速度有关，常温下高强度钢的延迟断裂通常在24小时到7天内出现。

第四，材料特征。氢脆主要发生在高强度钢上，一般认为硬度超过HRC38-40的螺栓风险显著增加，10.9级、12.9级螺栓都在风险范围内。

第五，工艺特征。经历过酸洗、电镀、磷化等工艺的零件，氢脆风险高。

怎么和其他断裂区分

氢脆断裂容易和疲劳断裂、过载断裂混淆，关键区别：

疲劳断裂有疲劳源和贝壳纹，断口有疲劳扩展区，且是长期反复载荷下才断；氢脆是脆断，断口没有疲劳特征，而且往往是静载荷下就断。

过载断裂有明显塑性变形、缩颈，断口呈杯锥状；氢脆断口平齐，几乎没有缩颈。

所以现场第一判断法：看断口有没有塑性变形。平平齐齐断掉、没变形，又是高强螺栓装配后几天内断的，先怀疑氢脆。

氢脆怎么检测和预防

检测方面：一是延迟断裂试验，把样品加载到规定应力，保持一定时间，看是否断裂；二是测氢含量，用惰性气体熔融法测螺栓中扩散氢含量，含量超标即判定不合格。

预防方面：电镀后必须进行去氢处理，也就是烘烤除氢，一般在190-230℃保温4-24小时；酸洗时间要控制，采用抑氢的酸洗添加剂；10.9级以上螺栓尽量选不含酸洗前处理的表面处理工艺，或者改用达克罗、锌铝涂层等无酸洗工艺。

氢脆问题一旦出现往往批量性爆发，装配现场可能出现"今天装明天断"的连环事故。采购高强螺栓时一定要确认厂家是否做了去氢处理，并要求提供延迟断裂试验报告。

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