O que é fragilização por hidrogênio? Quais tipos deparafusossão propensos à fragilização por hidrogênio? Como prevenir a fragilização por hidrogênio? Abaixo iremos elaborar sobre o fenômeno de fragilização por hidrogênio dos parafusos.
Com a atual tecnologia de produção e o nível técnico básico dos materiais, os parafusos produzidos através de processos convencionais não são propensos a fraturas frágeis por si próprios. No entanto, a fragilização por hidrogênio ocorre principalmente depois que os parafusos passam por tratamentos de superfície, como eletrogalvanização ou niquelagem, ou quando o hidrogênio é introduzido durante o processo de tratamento térmico. Portanto, este tópico se concentra em como evitar a fragilização por hidrogênio após os parafusos serem submetidos a tratamento superficial e tratamento térmico.
A fragilização por hidrogênio refere-se a um fenômeno em que os materiais metálicos experimentam uma diminuição na tenacidade devido ao conteúdo interno excessivo de hidrogênio sob a ação combinada de hidrogênio e tensão, o que leva à fratura frágil repentina da cabeça do parafuso, roscas e outras peças. Esse tipo de fratura é súbita e imprevisível, o que a torna um sério risco à qualidade e à segurança. A ocorrência de fragilização por hidrogênio está principalmente relacionada a operações inadequadas durante galvanoplastia de superfície, decapagem ou têmpera e outros processos de tratamento de tensão externa, que fazem com que o hidrogênio penetre na matriz metálica.
Então, quais tipos de parafusos são propensos à fragilização por hidrogênio após o tratamento de superfície? Sem dúvida, éparafusos de alta-resistência. Parafusos de alta-resistência geralmente se referem àqueles com grau de resistência de 8,8 ou superior, enquanto os graus 10,9 e 12,9 são classificados como parafusos de ultra-alta-resistência. Devido às características de alta-resistência do próprio material, esses parafusos são extremamente sensíveis ao hidrogênio. Se o hidrogênio for introduzido durante o tratamento de superfície e não for removido em tempo hábil, é altamente provável que ocorra fragilização por hidrogênio. Parafusos de alta-resistência são amplamente usados na indústria automotiva, e as condições de trabalho dos parafusos em automóveis são relativamente severas-ou eles operam sob condições de carga-alta-de longo prazo ou são expostos a ambientes-ao ar livre. Para parafusos de alta-resistência que passaram por tratamento de superfície, quando as condições ambientais mudarem, o risco de fratura por fragilização por hidrogênio aumentará ainda mais.
Então, como devemos evitar a fragilização por hidrogênio? O método ideal é evitar a aplicação de hidrogênio-introduzindo tratamentos de superfície, como galvanização, em parafusos, desde que o projeto permita. É claro que esta é apenas uma sugestão idealizada, difícil de implementar na maioria das condições de trabalho. Portanto, outras medidas eficazes precisam ser adotadas. Se a fragilização por hidrogênio for causada pelo tratamento de superfície de parafusos de alta{4}}resistência, é necessário investigar se há problemas como tempo de decapagem excessivamente longo ou parâmetros inadequados do processo de galvanoplastia no processo de tratamento de superfície, de modo a reduzir a penetração de hidrogênio da fonte. Além disso, após a conclusão do tratamento de superfície, um processo de recozimento para remoção de hidrogênio deve ser adicionado. Coloque o banhado altoparafusos de forçaem um forno de temperatura constante e mantenha-os a uma temperatura de 190–230 graus por 2–4 horas. O aquecimento promove o escape de hidrogênio da matriz metálica, que é o método principal para eliminar a fragilização por hidrogênio.
Se a fragilização por hidrogênio for causada pelo processo de tratamento térmico, é necessário ajustar os parâmetros do processo de tratamento térmico. No entanto, deve ser esclarecido que a principal causa da fragilização por hidrogénio induzida pelo tratamento térmico não é a temperatura excessivamente alta, mas a introdução de hidrogénio excessivo através de processos como decapagem e têmpera durante o tratamento térmico. Portanto, é necessário otimizar o processo de decapagem e selecionar meios de extinção com baixo-hidrogênio para reduzir fundamentalmente a penetração de hidrogênio.
Após os parafusos terem concluído todos os processos necessários, o teste de fragilização por hidrogênio é crucial. A fratura por fragilização por hidrogênio é repentina e o método de detecção de bater na cabeça do parafuso com um martelo de metal não é científico e está sujeito a erros de julgamento. O método de teste padronizado é o teste de fratura retardada. Extraia uma certa proporção de amostras, aplique uma carga de tração especificada e mantenha-a por um período de tempo. Se as amostras não fraturarem, determina-se que o risco de fragilização por hidrogênio deste lote de parafusos é controlável e eles podem ser colocados em uso.
