超高強度鋼氫脆電鍍抑制措施

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1、----------專業(yè)最好文檔，專業(yè)為你服務，急你所急，供你所需-------------文檔下載最佳的地方超高強度鋼氫脆電鍍抑制措施摘要：超高強度鋼目前在我國航天航空領域廣泛使用，是一種綜合性能優(yōu)良的結構材料。電鍍防護時超高強度鋼對氫脆較敏感、使用中又有拉應力存在時便可能發(fā)生氫脆，使構件機械性能失效，引發(fā)事故。系統(tǒng)分析了超高強度鋼鐵基體、電鍍前處理、電鍍工藝、鍍后處理及機械磨削等對氫脆的影響，并給出了抑制措施。關鍵詞：超高強度鋼電鍍氫脆拉應力抑制1----------專業(yè)最好文檔，專業(yè)為你服務，急你所急，供你所需-------------文檔下載最佳的地方

2、----------專業(yè)最好文檔，專業(yè)為你服務，急你所急，供你所需-------------文檔下載最佳的地方前言氫脆是一種由于氫滲入金屬內(nèi)部導致?lián)p傷，從而使金屬材料在低于材料屈服強度的靜應力作用下發(fā)生延遲斷裂的現(xiàn)象。當金屬零件中含有一定量的氫，同時又存在一定的拉應力（工作應力與殘余應力之和）時，則會發(fā)生滯后斷裂（氫致延遲斷裂）。一般情況下，在室溫附近金屬的氫脆最為敏感。隨著航空工業(yè)發(fā)展，高機動性、大載量型飛機研發(fā)制造，高強度鋼、超高強度鋼在航空制造業(yè)中得到廣泛應用，飛機的關鍵、重要受力構件大多選用超高強度鋼，但超高強度鋼強度增大使得材料韌性降低，隨之而來的是

3、對缺口、氫脆及應力腐蝕問題更加敏感。目前采用鉻錳硅鎳鋼系低合金鋼。該合金鋼強度高、物理性能也較好，但抗氫脆性能較差，表面處理防護后極易出現(xiàn)氫脆現(xiàn)象。氫致延遲斷裂問題，它是一種廷遲破壞，高強度鋼的延遲破壞所造成的事故已成為危及飛機飛行安全的嚴重問題。氫脆現(xiàn)象往往在結構處于低于正常設計載荷下突然發(fā)生斷裂。因此氫脆斷裂是難以預測的。但通過分析氫致延遲斷裂現(xiàn)象的原因，在超高強度鋼構件制造過程中加以控制，又是可以預防的。2氫的來源和氫脆產(chǎn)生2.1氫的來源(1)任何電鍍?nèi)芤褐?，不論ph值高低，水分子的離解，總會存在一定量的氫離子。因此，當金屬在陰極析出時，往往伴有氫氣的析

4、出。(2)陰極電解除油時，有下列反應發(fā)生2h2o+2e=h2↑+2oh-從上述反應可以看出，陰極電解除油時也有氫氣產(chǎn)生。(3)鋼鐵零件在酸侵蝕時，除去了氧化膜的溶液，基體金屬同樣也能與酸發(fā)生反應而放出氫氣：fe+2hcl=fecl2+h2↑綜上所述，零件在電鍍、陰極電解除油和酸洗等過程中都回產(chǎn)生氫氣。2.2----------專業(yè)最好文檔，專業(yè)為你服務，急你所急，供你所需-------------文檔下載最佳的地方----------專業(yè)最好文檔，專業(yè)為你服務，急你所急，供你所需-------------文檔下載最佳的地方氫脆的產(chǎn)生氫脆是由于滲氫產(chǎn)生的內(nèi)應力在

5、外部拉應力作用下應力釋放所產(chǎn)生的。金屬滲氫產(chǎn)生氫脆的現(xiàn)象取決于氫向金屬內(nèi)擴散的過程和金屬吸附或者夾帶氫的能力．氫并不能以分子狀態(tài)滲入金屬基體中，只能以電離狀態(tài)既質(zhì)子狀態(tài)溶解和擴散進入固態(tài)鋼的晶格。滲入的氫從鍍層中逸出，會導致鍍層收縮、產(chǎn)生張應力；氫向底層或基體中擴散，會導致基體或底鍍層膨脹，底鍍層產(chǎn)生應力而鍍層本身收縮，則產(chǎn)生張應力；如果在電鍍過程中形成空穴，隨后基體或底鍍層中滲入的氫擴散入空穴，產(chǎn)生很大的壓力，則底鍍層產(chǎn)生張應力，而鍍層產(chǎn)生壓應力。3氫脆的影響因素及抑制措施3.1----------專業(yè)最好文檔，專業(yè)為你服務，急你所急，供你所需-------

6、------文檔下載最佳的地方----------專業(yè)最好文檔，專業(yè)為你服務，急你所急，供你所需-------------文檔下載最佳的地方超高強度鋼基體的影響超高強度該鋼在30crmnsia高強度鋼的基礎上提高了錳和鉻含量，并添加了1．40％～1．80％(質(zhì)量分數(shù))的鎳，使其淬透性得到明顯提高，改善了鋼的韌性和回火穩(wěn)定性；經(jīng)熱處理后可獲得高的強度、塑性和韌性，良好的抗疲勞性能和斷裂韌度，低的疲勞裂紋擴展速率，因而適宜制造高強度連接件、軸類零件以及起落架等重要受力結構件，但該鋼對缺口和氫脆較強敏感性。金屬元素吸氫的能力是不同的，實驗證明，金屬吸氫能力一次是pb

7、＞ti＞cr＞mn＞fe＞co＞ni＞zn＞sn＞cu,而超高強度鋼恰恰含有上面的多種元素，因此只要環(huán)境中有氫原子，超高強度鋼就有可能吸入氫。由于冶煉、機械加工、熱處理等引起超高強度鋼構件表面輕微裂紋的重疊，斑痕蝕坑的夾雜和超過允許深度的脫碳層，壓彎成型不當造成的表面擦劃傷，局部應力集中這些現(xiàn)象都會提高電鍍氫脆產(chǎn)生的幾率?；w表面缺陷是電鍍過程中原子氫陷阱的主要來源。在局部應力集中處，陰極產(chǎn)生的氫原子自由能較低，極易附著在陰極上滲透進入基體。防止上述現(xiàn)象要從冶煉著手采用干料，或進一步采用真空處理或真空冶煉，焊接時采用低氫焊條；另一方是進行排氫處理，如低合金結構

8、鋼鍛件的冷卻要緩慢以防止氫致開裂(白點