수소 취화는 거의 예측할 수 없으며, 이를 피하려는 노력은 부품 특성 및 후속 제조 공정을 결정하기 위해 설계 단계에서 시작해야합니다.
제조 공정 동안 수소의 생성 및 체결구에 의한 수소의 흡수를 피함으로써, 제조 공정으로부터의 수소 취화 실패의 위험이 제거된다. 수소를 생성하지 않는 표면 처리 방법을 적절히 선택함으로써 환경 부식에 의한 수소 취성을 피할 수 있다.
가능한 솔루션에는 다음이 포함됩니다.
· 기계 아연 도금
· 아연-알루미늄 코팅
수소 취성은 고강도 패스너에서만 발생합니다. 적용 조건이 허용되면 320HV 보다 낮은 패스너를 선택하십시오.
조건이 허락한다면, 산세를 피하려고 노력하십시오. 피할 수없는 경우, 산세의 몸을 담그는 시간을 최소한으로 줄여야합니다. 산세 용액은 항상 억제제 성분을 함유해야 한다. 고강도 패스너가 사용되어야하고 제조 공정 중에 수소가 완전히 제거 될 수 없으며, 수소가 절임 및 전기 도금과 같은 패스너에 흡수되는 경우, 후속 탈수소화 베이킹 공정이 중요해진다.
고강도 전기 도금 체결구의 경우 수소 취성의 위험을 줄이기 위해 전기 도금 직후 베이킹을 수행 할 수 있습니다. 지침은 ISO4042 (패스너 용 도금 코팅) 를 참조하십시오. 베이킹의 목적은 가능한 한 많은 수소를 제거하고 남은 수소를 표면에서 멀리 분산시키는 것입니다. 응력 농도 효과로 인해, 패스너의 표면은 일반적으로 높은 스트레스를 받는다.
고강도 패스너를 전기 도금 할 때 전기 도금 후 4 시간 이내에 구워야합니다. 기본적으로 전기 도금 후 베이킹이 일찍 완료 될수록 치료 효과가 좋습니다. 일반적인 작업은 2 시간 내지 24 시간 동안 200 내지 230 도의 온도에서 패스너를 유지하는 것이다. 다시 말하지만, 넓은 용어로 길수록 좋습니다. 도금 후 4 시간 이상 베이킹 작업이 지연되면 패스너가 돌이킬 수없는 손상 (미세 균열) 을 겪을 수 있습니다. (수소가 고 응력 영역으로 이동하게 하는 패스너에 국부적인 잔류 응력이 있을 수 있다).
잔류 응력이있는 패스너의 경우, 베이킹 시간이 특히 중요합니다. 패스너의 잔류 응력은 패스너 표면 근처의 수소가 표면 결함 부위, 내포물, 결함, 그리고 잠재적 취성 영역.
그림 4: 수소 제거 전 (왼쪽) 및 후 (오른쪽) 분포
패스너의 수소 취성 시험 방법
패스너에 대한 테스트 방법은 ISO15330, "수소 취화-평행 베어링 표면 방법을 검출하기위한 사전 부하 테스트" 에 의해 정의됩니다.
볼트 형 고정 수소 취성 검사 방법
적절한 테스트 설비에서 사전 부하 테스트를 수행해야합니다. 도 2 및 3 에 도시된 바와 같이, 패스너에 의해 가해지는 응력은 그의 항복점 내에 있거나 실패 토크의 범위 내에 있어야 한다. 토크는 너트 (또는 볼트) 를 매칭하거나 나사산 강판을 돌려서 해당 패스너의 필요한 응력이 항복점 내에 있는지 확인하기 위해 적용 할 수 있습니다. 브레이킹 토크 범위 내의 다른 로딩 방법 및 고정물도 또한 허용된다. 응력 또는 토크는 적어도 48 시간 동안 유지되어야합니다. 24 시간마다 패스너를 초기 응력 또는 토크로 다시 조여 야하며, 패스너가 수소 취성으로 인해 손상되었는지 여부를 확인해야합니다.
셀프 태핑 및자가 압출 패스너의 수소 취성 검사 방법
사전 부하 테스트 방법은 섹션 2.1 과 동일하며 관련 테스트 고정 장치는 강판입니다. 300HV 의 경도 등급을 가진 와셔는 강판을 보호하기 위해 스크류 헤드 아래에 사용할 수 있습니다. 강판의 최소 두께는 ld이며, 다른 모든 요구 사항은 볼트, 나사 및 스터드와 동일합니다.
개스킷
패스너의 수소 취화 검사 방법 여러 스프링 와셔 시편이 실 및 스프링 와셔의 동일한 공칭 직경의 볼트에 장착됩니다. 플랫 와셔를 사용하여 스프링 와셔를 서로 분리하십시오. 플랫 와셔의 경도는 스프링 와셔 시편의 경도 및 최소 경도보다 커야합니다.는 40HRC 입니다. 원추형 탄성 와셔는 쌍으로 테스트해야하며 스프링 (성적인) 세탁기 표본이 완전히 평평 할 때까지 조립을 조여야합니다.
동일한 배치의 모든 샘플이 골절이나 눈에 보이는 균열없이 테스트를 통과하면 배치 재료가 자격이 부여됩니다. 그러나, 수소 취화 시험을 통과하면 잠재적 위험만이 감소한다는 점에 주목하는 것이 중요하다.
도금 공정으로 인한 수소 취성 손상 문제를 피하기 위해 패스너 제조업체는 낮은 수소 세척 및 낮은 수소 도금의 사용을 포함하여 수소 취성 문제를 피할 수있는 방법을 찾고 있습니다. 이는 수소와의 접촉 가능성을 줄이기위한 것입니다. 설계에서, 수소 취화 감도에 대한 재료 강도의 영향을 충분히 고려해야하며, 강도 수준은 가능한 한 많이 감소되어야합니다. 가공 과정에서 부품 표면의 기계적 손상을 최대한 피해야합니다. 낮은 수소 취성 전기 도금 공정을 채택해야하며, 필요한 경우 비 수소 취성 아연-알루미늄 코팅 및 기타 부식 방지 표면 처리 방법을 사용해야합니다. 전기 도금 후 수소를 엄격하게 제거하기 위해 합리적인 수소 구동 공정을 채택해야합니다. 현재 수소 취성 문제를 완전히 제거 할 수는 없지만 새로운 재료의 개발로 인해 저비용 표면 처리 대안은 문제를 완전히 해결하기위한 돌파구가 될 수 있습니다.