氫脆主要發生在低合 金高強度鋼、不銹鋼及彈性零件上。

造成氫脆的主要原因：是表面處理過程中產生的氫滲入金屬內部,使 晶格排列混亂,產生扭曲,造成內應力增加,使金屬 或鍍層產生脆性,引起制件斷裂、強度降低或鍍層開裂及脫落。

原因分析：

1) 基體材料的影響

    氫脆主要產生在黑色金屬的低合金高強度合金鋼(抗拉強度不小于1050 MPa ) 不銹鋼及彈性零件上。

2) 除油工序的影響　

    除油的方法多種多樣,但 除油方法會引起氫脆只有兩種,即陰極電解除油和酸性溶液除油。陰極電解除油時,大部分氫原子以氫氣的方式散發到空氣中,極少部分氫原子則會滲透到金屬內部,使金屬產生氫脆,而且油污越重,產生氫脆的可能性越大。其原因是: 一方面油污重時, 除油時間長,析出氫氣多,產生氫脆的可能性就大; 另一方面,厚重的油污使工件表面產生的氫氣難于逸出,致使滲氫的機會增大。酸性除油既具有除油 功能,又具有酸洗功能。酸洗產生的氫氣滲入金屬內部致使工件產生氫脆。

3) 酸洗工序的影響　

酸洗過程中,隨著金屬的溶解,初生的氫在材料亞表面上富集,沿晶間滲入金屬內部, 特別是在鐵及鎳金屬上, 這種擴散趨勢更大。

 4) 電鍍或化學處理過程的影響　

    電鍍過程中, 作為陰極的工件上除發生金屬離子的還原反應外, 還會發生 H+的還原反應,陰極的過電位越高,越易發生H+的還原,氫原子會進入鍍層或鐵基體。不同金屬的吸氫是不同的,鉻鍍層的吸氫程度較大,約占鍍層質量的0. 45%; 其次是鐵族金屬,約占鍍層質量的0. 1%。

解決措施：

1) 適當的加熱及機械處理　

對于易產生氫脆的材料,在表面處理前先進行加熱、噴丸或振動等處理,使工件上的氫氣得以逸出,應力得到充分釋放,減少氫脆現象的產生。加熱是鍍前處理最常用的除氫方式。材料種類不同,加熱溫度和除氫時間也不同。一般來說,溫度越高、時間越長,除氫效果越好。但是溫度過高,反而不利于氫氣的排出。因此可根據材料的抗拉強度選擇合適的除氫溫度和時間。

2) 采用適當的除油工藝 　

對于黑色金屬特別 是低合金高強度鋼、彈性和長期受力零件、高過載等抗拉強度高的零件以及馬氏體不銹鋼等嚴禁采用陰極電解除油, 可用陽極電解除油、超聲波除油等方法。

3) 采用合理的酸洗工藝　

高強度合金鋼、彈性和長期受力零件的氧化皮去除,嚴禁用強酸洗,可采用噴砂、噴丸、液體噴砂或光飾等機械手段。特別是不能用硫酸洗,因為硫酸黏稠,酸洗速度慢,生成的氫氣難以快速從工件上脫離,而且使用溫度高,造成工件吸氫可能性增加。必須進行酸洗時,應用稀的 鹽酸,并加入緩蝕劑和表面活性劑,一方面減緩酸和基體金屬的反應,減少氫氣的生成; 另一方面使生成的氫氣易于脫離金屬表面,減少滲入基體的機會。

4) 選擇合適的表面處理工藝　

   如對高強度鋼 和彈性和長期受力零件盡量選用涂覆或化學處理工藝。

5) 表面處理后進行除氫處理:

  對于 Rm超過1 050MPa的鋼零件必須在鍍覆后4h內進行除氫處理,根據材料的抗拉強度和鍍覆層種類選擇合適的除氫工藝。