Procesi galvanizacije praćeni su reakcijama evolucije vodika. Infiltracija vodonika u podlogu predstavlja visok rizik od kvara za pričvršćivače visoke čvrstoće, što često dovodi do "odloženog loma" nakon montaže - problem kvaliteta koji je poznato teško predvidjeti u inženjerskim okruženjima. Za vijke sa samozatezanjem, proces ugradnje stvara zaostalo tlačno naprezanje u zoni zaključavanja. Kada se kombinuje sa rizikom od vodonične krtosti usled galvanizacije, to čini delove osetljivim na krhko lomljenje pod opterećenjem. Takvi kvarovi ne nastaju odmah; umjesto toga, obično se manifestiraju nekoliko sati nakon sklapanja.
Mehanizam vodonične krtosti uključuje atome vodika koji difundiraju u metal i migriraju prema područjima koncentracije naprezanja. Kod defekta materijala, ovi atomi se kombinuju i formiraju molekule vodonika, stvarajući unutrašnji pritisak. Kada ovaj unutrašnji pritisak - povezan sa zaostalim naprezanjem od lima i vanjskim radnim opterećenjima - premaši granicu tečenja materijala, dolazi do loma. Budući da je za difuziju atoma vodika kroz čelik potrebno vrijeme, ovo je osnovni uzrok odgođenog loma. Nadalje, premazi cinka i kadmija djeluju kao barijere koje ometaju izlazak vodonika, čineći upravljanje dehidrogenacijom izazovnijim. Opseg temperature za dehidrogenaciju na bazi pečenja mora biti pažljivo izbalansiran: mora biti dovoljno visok da potakne oslobađanje vodika iz podloge, ali dovoljno nizak da se izbjegne smanjenje tvrdoće materijala ili kompromitovanje svojstava premaza.
U inženjerskoj praksi, rizik od infiltracije vodonika može se ublažiti kroz tri primarna pristupa. Za vijke za zakivanje sa samokličom i slične pričvršćivače, tokom prethodnog tretmana, poželjno je pjeskarenje za uklanjanje rđe; ako se koristi kiselinsko kiseljenje, u kiseli rastvor treba dodati inhibitore korozije. Za odmašćivanje, poželjne su hemijske metode ili metode na bazi rastvarača; ako se koristi elektrohemijsko odmašćivanje, treba slijediti redoslijed katodnog čišćenja nakon čega slijedi anodno čišćenje. Što se tiče samog procesa galvanizacije, kupke za alkalno nanošenje ili kupke visoke strujne efikasnosti dovode do niže evolucije vodika. Osim toga, pod uslovom da su ispunjeni zahtjevi za otpornost na koroziju, može se odabrati sistem premaza u kojem vodonik ima manju rastvorljivost.
Oslobađanje od stresa prije oblaganja i dehidrogenacija na bazi pečenja nakon oblaganja su standardne kontrolne mjere. Za dijelove koji su bili podvrgnuti kaljenju ili zavarivanju, unutarnja naprezanja treba ublažiti kaljenjem prije početka procesa galvanizacije. Nakon galvanizacije, vodonik nastavlja da migrira duboko u podlogu. Industrijski standardi preporučuju pokretanje procesa uklanjanja krtosti (uklanjanja vodonika) u roku od jednog sata nakon oblaganja, sa maksimalno dozvoljenim odgodom od tri sata. Standardne temperature pečenja se kreću od 150 stepeni do 300 stepeni, sa vremenom održavanja između 2 i 24 sata; ove parametre treba podesiti na osnovu dimenzija dijela, čvrstoće podloge i vrste oplata. Za pocinčane dijelove, tipični raspon pečenja je od 110 do 220 stepeni, dok je za kadmijumske delove gornja granica temperature donja – generalno 180 do 200 stepeni – da bi se sprečilo krtljenje izazvano kadmijumom.
Tvrdoća materijala služi kao direktan pokazatelj podložnosti vodoničnom krtosti. Za vijke s okruglom glavom i druge čelične spojnice, rizik od loma uzrokovanog vodikom počinje rasti kada se tvrdoća čelika približi HRC 38. Dijelovi s tvrdoćom većom od HRC 43 zahtijevaju proces uklanjanja krtosti nakon oblaganja, dok se oni s tvrdoćom blizu HRC 60 moraju podvrgnuti pečenju odmah nakon površinske obrade. Pored tvrdoće, moraju se procijeniti i drugi faktori, uključujući sigurnosnu klasifikaciju dijela, dimenzije poprečnog presjeka, koncentraciju naprezanja (zareze), tip oplata, uvjete opterećenja i bilo koju povijest prethodnih kvarova. Dijelovi podvrgnuti visokom vlačnom naprezanju imaju značajno veći rizik od vodonične krtosti u odnosu na one pod čisto tlačnim naprezanjem.
Za vijke sa samostezanjem, inžinjerska validacija-izvan ispitivanja zakretnog momenta i istiskivanja-mora uključivati procjenu vodonične krtosti, posebno razlikovanje između pucanja izazvanog vodikom i kidanja materijala lima. Tokom faza nabavke i pregleda procesa, bitno je navesti materijal lima, tvrdoću, proces galvanizacije i parametre uklanjanja krtosti; izbor ne bi trebao biti zasnovan samo na specifikacijama niti. Ako je do pucanja izazvanog vodonikom već došlo, vodonik će se difundirati u duboko ukorijenjene defekte, čineći prvobitnu žilavost nepopravljivom pečenjem; takvi delovi moraju biti rashodovani.
U slučaju aSamozatezni kompresioni vijakloma, prvi korak je provjera usklađenosti s protokolima za galvanizaciju (apsorpcija vodonika) i de-krtost. Zatim provjerite koaksijalnost ugradnje, tvrdoću limenog materijala i promjer rupe - nemojte jednostavno podešavati silu instalacije (press-fit). Cjelokupni protokol površinske obrade i uklanjanja krtosti mora se ponovo potvrditi kad god dođe do promjene u kvalitetu limenog materijala, stanju toplinske obrade ili tipu oplata, čime se osigurava dugoročna stabilnost spojenog spoja.
kontaktirajte nas
