Sensibilidad a la fragilización por hidrógeno de pernos de riel y proceso de eliminación de hidrógeno posterior al vidriado para pernos de alta-resistencia
¿Por qué los pernos de cadena de alta-resistencia son más susceptibles a la fragilización por hidrógeno que los pernos comunes?
Los pernos de alta-resistencia tienen una estructura martensítica fina con una alta distorsión de la red y exhiben una fuerte adsorción de átomos de hidrógeno. Las reacciones catódicas durante la galvanoplastia generan abundantes átomos de hidrógeno, que penetran fácilmente los espacios de la red y forman "estrés inducido por hidrógeno-. Los pernos comunes tienen una estructura de ferrita-perlita con redes sueltas, lo que permite una rápida difusión del hidrógeno y sin acumulación. En pernos de alta-resistencia, la difusión de hidrógeno se bloquea, lo que provoca acumulación en concentraciones de tensión; exceder el contenido crítico de hidrógeno provoca una fractura frágil.
¿Cuáles son las diferencias clave en la superficie de fractura entre la fragilización por hidrógeno y la fractura por fatiga ordinaria?
Las fracturas por fragilidad por hidrógeno sonplano, brillante y cristalino, sin estrías evidentes de fatiga. Las fracturas generalmente ocurren en la raíz de la rosca o en la transición del vástago de la cabeza-y son fallas repentinas y frágiles sin previo aviso. Las fracturas por fatiga tienen distintosorígenes de fatiga, zonas de propagación (con estrías finas) y zonas de fractura final, formándose gradualmente bajo cargas alternas. Las características de la superficie de la fractura permiten una rápida identificación de la fragilización por hidrógeno como causa.
¿Cuáles son los parámetros principales de la deshidrogenación posterior-y en qué se diferencian según el material del perno?
Los parámetros básicos sontemperatura de deshidrogenaciónytiempo de espera. Los estándares chinos especifican 190 grados -230 grados durante no menos de 4 horas. Para pernos de acero al carbono de grado 10,9, 200 grados × 4 horas son suficientes; para pernos de acero de aleación de grado 12,9 (mayor susceptibilidad), se requieren 220 grados × 6 horas. Debe ocurrir la deshidrogenación.dentro de las 24 horasde los retrasos en el revestimiento-permiten que el hidrógeno se difunda profundamente en las redes, lo que hace imposible su eliminación completa.
¿Qué procesos de galvanoplastia aumentan el riesgo de fragilización por hidrógeno y cómo evitarlos en ingeniería?
Galvanoplastia ácida(por ejemplo, revestimiento de zinc ácido, revestimiento de cobre ácido) plantea el mayor riesgo, ya que los electrolitos ácidos aceleran la generación y penetración de hidrógeno. Prioridades de ingenieríaGalvanizado alcalino sin cianuro-ogalvanizado mecanicopara pernos-de alta resistencia. La galvanización mecánica utiliza deposición física, sin producir átomos de hidrógeno y eliminando la fragilidad en la fuente. Si el revestimiento ácido es obligatorio, controle estrictamente la densidad de corriente y extienda el tiempo de deshidrogenación para garantizar un escape completo del hidrógeno.
¿Cómo detectar de forma preliminar pernos con riesgos de fragilización por hidrógeno utilizando métodos sencillos en el sitio-?
El método más común es elprueba de fractura retardada (versión rápida). Una muestra de pernos se somete a entre el 70% y el 80% de su precarga de límite elástico y se mantiene durante 24 a 48 horas. La fractura durante la sujeción indica una fragilización severa por hidrógeno. Además, unprueba de flexión-doblar pernos alrededor de un mandril de diámetro específico-revela fragilidad si se produce una fractura frágil (sin deformación plástica) con una superficie brillante. Todos los pernos defectuosos deben desecharse y no utilizarse.