紧固件的氢脆化

紧固件氢脆试验测试是一种常用的测试方法，用于检测紧固件在使用过程中是否会因为吸氢而导致脆性破裂。

以下是紧固件氢脆试验测试的一般步骤：
1.样品制备：选取要测试的紧固件样品，并加工成一定的标准尺
寸和形状，如标准螺钉、螺母等。

2.预处理：将样品放入预处理液中，一般为盐酸、硫酸等酸性溶
液，以去除表面油脂和其他污染物。

3.吸氢处理：将处理过的样品放入含有氢气的高压容器中，在一
定的压力和温度下进行吸氢处理，一般为24小时。

4.试验：将处理过的样品在一定温度和载荷下进行拉伸试验，比
较试验前后的拉伸性能，如延伸率、断裂强度等。

5.结果分析：根据试验结果和标准要求，判断样品是否存在氢脆
现象，如存在，则进行原因分析并提出改进建议。

需要注意的是，紧固件氢脆试验测试需要严格遵守标准操作规程和安全操作要求，以确保测试结果的准确性和安全性。

同时，样品的选取、处理和试验条件的确定也需要根据具体要求进行，以满足测试的目的和要求。

1.控制氢脆断裂的思路氢脆是溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限，在钢内部形成细小的裂纹，又称白点。

氢脆只可防，不可治。

氢脆一经产生，就消除不了，重在预防。

（氢在承受静载的紧固件中的扩散可以通过氢脆断裂前的延迟时间而直接观察到。

由于材料的氢脆倾向、材料中氢的总量、氢的扩散比以及旋加应力水平的不同，氢脆断裂时间延迟的变化很大，从几分钟到几天或几周不等，紧固件处理过程中对氢的吸收是累积性的，单一的某种处理引入零件的氢或许不足以导致氢脆，但多种处理引入零件的氢的累积却有可能导致氢脆）2.氢脆现象氢脆：是指氢原子侵入基体材料中而引起的材料延迟失效断裂。

它的发生需要满足两个条件：a、金属有较高的含氢量；b、一定的外力作用。

3.氢脆机理延迟断裂现象的产生是由于零件内部的氢向应力集中的部位扩散聚集,应力集中部位的金属缺陷多(原子点阵错位、空穴等)。

氢扩散到这些缺陷处,氢原子变成氢分子,产生巨大的压力,这个压力与材料内部的残留应力及材料受的外加应力,组成一个合力,当这合力超过材料的屈服强度,就会导致断裂发生。

氢脆既然与氢原子的扩散有关,扩散是需要时间的,扩散的速度与浓差梯度、温度和材料种类有关。

因此,氢脆通常表现为延迟断裂。

4.氢脆形成的环节第一类主要是由外部环境侵入的氢（外氢）引起的延迟断裂。

如裸露在空气表面外壳等连接使用的螺栓、螺母，在潮湿空气、雨水等环境中长期暴露而发生；第二类酸洗、电镀处理的制造过程中侵入钢中的氢（内氢）引起的延迟断裂。

如镀锌螺栓等在加载后，经过几小时或几天的较短时间后而发生。

对于前者，一般是由于在长期暴露过程中发生腐蚀，腐蚀坑处腐蚀反应生成的氢侵入而引起的；后者是由于制造过程如酸洗、电镀处理时侵入钢中的氢在应力的作用下向应力集中处集中而引起的。

热处理对于高强度螺纹紧固件，尤其是10.9级和12.9级螺钉，不但使用中碳合金结构钢，而且还要进行调质热处理。

对于自攻螺钉、自攻锁紧螺钉等，都要求进行浅层渗碳（碳氮共渗）。

紧固件的氢脆处理文章引用自: [引用] 2008-03-12 | 发表者: 螺丝紧固件的氢脆是由于在早期处理过程中有氢原子进入材料内部。

多数情况下，紧固件在承受静态拉伸载荷的条件下发生氢脆。

在进行高应变速率材料试验，如普通拉伸试验时，不易发生氢脆。

氢原子通常向材料中承受三向应力的区域扩散。

材料中的应力水平与系统中氢的聚集程度将影响氢扩散到陷阱位置的比例。

氢在陷阱位置的聚集将使得材料的断裂应力下降，以致在材料中出现裂纹形成、裂纹扩展及至失效等现象。

氢在承受静载的紧固件中的扩散可以通过氢脆断裂前的延迟时间而直接观察到。

由于材料的氢脆倾向、材料中氢的总量、氢的扩散比以及旋加应力水平的不同，氢脆断裂时间延迟的变化很大，从几分钟到几天或几周不等。

如果紧固件在处理过程中曾经接触过具有氢离子的环境，它就有可能发生氢脆。

在钢发生化学或电化学反应的过程中产生氢的任何处理都将使氢进入材料，从而增加材料的氢脆倾向。

汽车工业中使用的钢质紧固件在环境腐蚀、阴极电解除油、酸液去氧化皮、化学清洗、发黑和电镀一类的化学转化膜处理条件下，都将与活性氢原子直接接触。

由于电镀处理过程将产生氢，其对钢制紧固件氢的吸收所起作用最大。

电镀过程中吸收氢的总量在很大程度上取决于电镀液的效率。

总的来说，高效电镀处理产生的氢比低效电镀处理产生的氢要少。

电镀滚桶中电镀液装载量的过多或过少等因素将对电镀处理的效率产生很大的影响。

其它与钢作用时产生氢的过程，如酸洗、热处理后去氧化皮或镀前处理，其影响也都是不容忽视的。

John-son的研究很好地描述了浸入酸液对钢的韧性的影响。

紧固件处理过程中对氢的吸收是累积性的。

单一的某种处理引入零件的氢或许不足以导致氢脆，但多种处理引入零件的氢的累积却有可能导致氢脆。

电镀或清洗过程中氢吸收的不利影响可在电镀后的加热处理（通常是指烘烤）过程中予以消除或减轻。

氢脆危害的严重程度通常取决于紧固件的强度级别和/或冷加工状况。

关于氢脆问题1、螺纹紧固件氢脆产生的原因及危害螺纹紧固件在制造的过程（如：调质（淬火＋高温回火）、氰化、渗炭、化学清洗、磷化、电镀、滚压碾制和机加工（不适当的润滑而烧焦）等工序）和服役环境中，由于阴极保护的反作用或腐蚀的反作用，氢原子有可能进入钢或其他金属的基体，并滞留在基体内，在低于屈服强度（合金的公称强度）的应力状态下，它将可能导致延伸性或承载能力的降低或丧失、裂纹（通常是亚微观的），直致在服役过程或储存过程中发生突然断裂，造成严重的脆性失效。

螺纹紧固件，尤其是高强度紧固件经冷拔、冷成形、碾制螺纹、机加工、磨削后，再进行淬硬热处理、电镀处理，极易受氢脆的破坏。

导致紧固件氢脆的原因很多，但是电镀处理工序是关键的因素之一。

紧固件由于氢脆产生的脆性断裂，一般发生的很突然，是无法预料的，故这种失效的形式造成的后果是很严重的。

尤其是在有安全性能要求时，减少氢脆的产生是很有必要的，因此，电镀紧固件去除氢脆是一项很重要的工作工作。

2、紧固件易产生氢脆失效危险的情况及特征A、高抗拉强度或硬化或表面淬硬；B、吸附氢原子；C、在拉伸应力状态下。

随着零件硬度的提高、含碳量的增加、冷作硬化程度的强化，在酸洗和电镀过程中。

氢的溶解度和因此产生吸收氢的总量也将增加，也就是说零件的氢脆敏感性就越强。

直径较小的零件比直径较大的零件氢脆敏感性就强。

3、减少电镀紧固件氢脆的措施A、加工硬度大于或等于320HV的电镀紧固件，在清洗过程前，应增加应力释放过程；在清洗过程中，应使用防腐蚀酸、碱性或机械方法进行。

浸入到防腐酸的时间尽可能的设计为最小持续时间。

B、硬度超过320HV的紧固件在进行冷拔、冷成形、机械加工、磨削后进行热处理工序时，则应符合ISO9587D的规定；C、应尽可能避免有意引入残余应力办法。

如：螺栓、螺钉在热处理后碾制螺纹；D、经热处理或冷作硬化的硬度超过385HV或性能等级12.9级及其以上的紧固件不适宜采用酸洗处理，应使用无酸的特殊方法，如：碱性清洗、喷砂等方法。

紧固件氢脆试验测试
在工程和制造领域中，紧固件的质量和可靠性非常重要。

然而，由于氢脆问题的存在，紧固件的性能可能会受到严重影响。

氢脆是一种由于紧固件在制造和使用过程中吸收了氢气而导致的材料脆化现象。

为了确保紧固件的质量和可靠性，进行氢脆试验测试是必不可少的。

氢脆试验测试旨在评估紧固件在氢气环境中的抗脆性能。

该测试通常通过将紧固件暴露在一定浓度的氢气环境中，以模拟实际工作条件下可能存在的氢气环境，然后对紧固件进行拉伸、扭转或冲击等加载，观察其是否发生脆断现象。

在氢脆试验测试中，紧固件的材料和制造工艺非常重要。

一些常见的高强度合金钢、不锈钢和镀锌钢等材料在氢气环境中较容易发生氢脆现象。

因此，在设计和选择紧固件材料时，需要考虑其抗氢脆性能。

此外，制造工艺也会对紧固件的抗氢脆性能产生影响。

例如，热处理和电镀等工艺可能导致氢的吸收，增加紧固件发生氢脆的风险。

因此，在制造过程中需要采取相应的措施，如控制热处理温度和时间，选择合适的电镀方法等，以减少氢的吸收。

进行氢脆试验测试的目的是识别和评估紧固件的氢脆风险，并采取相
应的措施进行改进。

一旦发现某种紧固件在氢脆试验测试中存在问题，可以尝试改变材料、制造工艺或采用其他防护措施，以提高紧固件的抗氢脆性能。

总之，紧固件氢脆试验测试是确保紧固件质量和可靠性的重要步骤。

通过评估紧固件在氢气环境中的抗脆性能，可以及时发现和解决氢脆问题，以确保紧固件在实际工作条件下的可靠性和安全性。

氢脆失效危害巨大，它是如何发生的，生产过程中如何预防？一、氢脆的概念及机理氢脆是工程失效分析中经常提到的一个术语。

顾名思义，它是由氢引起的金属材料的脆化。

其机理是氢原子沿晶界进驻晶界并向内扩散并聚集，并在应力作用下最终导致沿晶界开裂，从而导致金属材料最终产生脆性断裂。

与氢脆相关联的另一种失效模式是应力腐蚀。

氢脆机理非常复杂，氢脆断裂现象多种多样。

国内外氢脆理论有很多种，如位错钉扎理论、晶界聚集理论、氢气泡理论、脆性相理论等。

迄今为止，还没有统一的理论能够解释所有的氢脆现象。

但从理论上讲，氢不仅能使金属材料变脆，也能使金属材料变韧，即氢能致软化也能硬化。

在失效分析中，特别是在断裂分析中，裂纹并不总是以脆性的形式出现，而是也会以韧窝断裂的形式出现。

二、氢的来源及其在金属中的存在形态金属材料中氢的来源一般有两种。

一种是内氢，也就是材料内部含有的氢，其来源有：1.金属材料在冶炼、焊接或熔铸的时候导致内部残留的氢；2.金属材料在化学及电化学处理过程中，如电镀、酸洗时，进入金属内部的氢。

另一种是环境氢，即外来的氢。

零件或构件处于含氢的环境中工作，简称“临氢”。

金属材料在含氢的高温气氛中加热时，进入金属内部的氢。

氢在金属中的存在形态有如下几种：溶解氢：以间隙原子状态固溶于金属中的氢[H]；化合氢：形成各种氢化物；TiH、NiH、VH、ZrH、NbH等分子氢：气态H2存在于金属内部的气孔、裂缝中；氢还可以与各种合金元素溶质原子、晶体缺陷、各种化合物相发生程度不同的结合。

如与位错结合成为Cottrell气团。

三、氢脆的种类及其特征1. 氢蚀（氢+第二相→高压气体）发生氢鼓泡的温度较高，在205－595℃。

例如碳钢在300－500℃的高压氢气氛中工作，氢与钢中的碳结合生成CH4而断裂。

反应公式：H+C=H4C。

宏观断口形貌呈氧化色，颗粒状；微观断口晶界明显加宽，呈沿晶断裂。

2. 白点（发裂）通常发生于大型钢锻件中。

博客首页>>【技术】GB/T5267-2002 [紧固件表面处理]标准介绍2006-8-3 0:39:07GB/T5267-2002 [紧固件表面处理]标准介绍紧固件一般都需要经过表面处理，紧固件表面处理的种类很多，一般常用的有电镀、氧化、磷化、非电解锌片涂层处理等。

但是，电镀紧固件在紧固件的实际使用中占有很大的比例。

尤其在汽车、拖拉机、家电、仪器仪表、航天航空、通讯等行业和领域中使用更为广泛。

然而，对于螺纹紧固件来说，使用中不仅要求具有一定的防腐能力，而且，还必须保证螺纹的互换性，在这里也可称之为旋合性，。

为了同时满足螺纹紧固件在使用中要求的“防腐”和“互换”双重使用性能，制定专门的电镀层标准是非常必要的。

GB/T5267.1－2002[螺纹紧固件电镀层]标准是国家标准“紧固件表面处理”系列标准之一，该标准包括：GB/T5267.1-2002 [紧固件电镀层]；GB/T5267.2-2002 [紧固件非电解锌片涂层] 两标准。

本标准等同采用国际标准ISO4042；1999 [螺纹紧固件电镀层]。

本标准代替GB/T5267-1985 [螺纹紧固件电镀层]标准。

一、GB/T5267.1-2002 [紧固件电镀层]标准介绍本标准规定了钢和钢合金电镀紧固件的尺寸要求、镀层厚度，并给出了高抗拉强度或硬化或表面淬硬紧固件消除氢脆的建议。

本标准适用于螺纹紧固件或其他紧固件电镀层，对于自攻螺钉、木螺钉、自钻自攻螺钉和自挤螺钉等可切削或碾压出与其相配的内螺纹的紧固件也是基本适用的。

本标准的规定也适用于非螺纹紧固件，如：垫圈和销等。

本标准与GB/T5267-1985相比主要变化如下：－调整了术语和定义内容；－取消了电镀层的使用条件；－增加了螺距P=0.2～0.3mm的镀层厚度上偏差值的规定，并调整部分其他螺距的镀层上偏差值的规定；－取消了旧标准有关镀层厚度验收检查的规定，采用GB/T90.1的规定；－调整并补充有关去除氢脆的资料；－取消局部厚度的测量方法；－增加螺纹零件电镀层的代码标记制度；－调整对“可容纳的金属镀层厚度的指导程序；－增加镀层标记示例。

1.微观检测法
微观检测是判断紧固件是否氢脆的常用方法，主要有以下几种方式：
（1）肉眼观察法：通过观察紧固件的表面和断口等部位来判断氢脆问题。

氢脆部位通常呈现出明显的龟裂痕迹和小孔洞。

（2）显微镜检测法：使用显微镜对紧固件的断口、表面进行观察，用于检测氢脆和其他问题。

（3）扫描电镜观察法：利用扫描电镜对紧固件进行检测，可以更加精细的观察材料的微观结构，发现氢脆和其他缺陷。

2.物理性能测试法
物理性能测试是另一种检测紧固件氢脆的方法，常用的测试指标有以下几个：（1）拉伸强度：使用拉力测试机测试紧固件的拉伸强度，判断是否受到氢脆的影响。

（2）硬度：测试紧固件的硬度可以间接检测材料是否氢脆。

（3）韧性：测试紧固件的韧性可以直接反映材料的断裂性质。

钛合金紧固件的氢脆简析孙小炎;温楠【摘要】针对钛合金螺栓材料变脆问题,分析钛合金紧固件氢脆的机理、主要特点以及与合金钢紧固件氢脆的区别,结合钛合金螺栓氢含量的检测方法,提出预防钛合金紧固件氢脆的技术途径.【期刊名称】《航天标准化》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】4页(P41-44)【关键词】紧固件氢脆;钛合金氢脆;钛合金紧固件【作者】孙小炎;温楠【作者单位】航天标准化与产品保证研究院,北京,100071;航天标准化与产品保证研究院,北京,100071【正文语种】中文文摘：针对钛合金螺栓材料变脆问题，分析钛合金紧固件氢脆的机理、主要特点以及与合金钢紧固件氢脆的区别，结合钛合金螺栓氢含量的检测方法，提出预防钛合金紧固件氢脆的技术途径。

氢渗入金属材料后，会导致金属损伤，使金属零件在低于材料屈服极限的应力作用下发生脆性断裂失效，这种现象就称为“氢脆”。

金属氢脆表现形式主要有两大类：一类是延迟断裂；另一类是材料性能变坏、变脆。

合金钢氢脆的主要表现形式是前者，而钛合金氢脆的主要表现形式是后者。

1.1 合金钢氢脆机理我们知道，合金钢发生延迟断裂的基本条件是所谓的“氢脆断裂三要素”：对氢脆敏感的材料（如高强度的淬火马氏体）、材料中的氢含量和零件承受静拉应力，这三个条件缺一不可。

合金钢发生氢脆断裂的机理是：当一定量的氢渗入合金钢材料后，以游离态氢原子、氢离子等形态在材料中游离，从低应力区向高应力区聚集，向材料中的气孔、夹杂、微裂纹等缺陷处聚集，互相结合形成氢分子，从而使氢的压力增大。

当压力达到一定程度后，材料的微裂纹就会扩大、延伸，以释放压力，而氢分子则以氢气的形式逸出材料。

在拉应力作用下，游离氢继续向新扩展的微裂纹聚集、增压，使其继续扩展，最后演变成更大的裂纹。

反复聚集，裂纹反复扩展、增大、延伸，最终导致材料断裂。

整个过程需要一定的时间，这就形成了所谓的“延迟断裂”。

1.2 钛及钛合金的氢脆机理钛及钛合金极易吸氢而引起氢脆。

氢脆的控制在任何电镀溶液中,由于水分子的离解,总或多或少地存在一定数量的氢离子。

因此,电镀过程中,在阴极析出金属(主反应)的同时,伴有氢气的析出(副反应)。

析氢的影响是多方面的,其中最主要的是氢脆。

氢脆是表面处理中最严重的质量隐患之一,析氢严重的零件在使用过程中就可能断裂,造成严重的事故。

表面处理技术人员必须掌握避免和消除氢脆的技术,以使氢脆的影响降低到最低限度。

一、氢脆1氢脆现象氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。

曾经出现过汽车弹簧、垫圈、螺钉、片簧等镀锌件,在装配之后数小时内陆续发生断裂,断裂比例达40%～50%。

某特种产品镀镉件在使用过程中曾出现过批量裂纹断裂,曾组织过全国性攻关,制订严格的去氢工艺。

另外,有一些氢脆并不表现为延迟断裂现象,例如:电镀挂具(钢丝、铜丝)由于经多次电镀和酸洗退镀,渗氢较严重,在使用中经常出现一折便发生脆断的现象;猎枪精锻用的芯棒,经多次镀铬之后,堕地断裂;有的淬火零件(内应力大)在酸洗时便产生裂纹。

这些零件渗氢严重,无需外加应力就产生裂纹,再也无法用去氢来恢复原有的韧性。

2 氢脆机理延迟断裂现象的产生是由于零件内部的氢向应力集中的部位扩散聚集,应力集中部位的金属缺陷多(原子点阵错位、空穴等)。

氢扩散到这些缺陷处,氢原子变成氢分子,产生巨大的压力,这个压力与材料内部的残留应力及材料受的外加应力,组成一个合力,当这合力超过材料的屈服强度,就会导致断裂发生。

氢脆既然与氢原子的扩散有关,扩散是需要时间的,扩散的速度与浓差梯度、温度和材料种类有关。

因此,氢脆通常表现为延迟断裂。

氢原子具有最小的原子半径,容易在钢、铜等金属中扩散,而在镉、锡、锌及其合金中氢的扩散比较困难。

镀镉层是最难扩散的,镀镉时产生的氢,最初停留在镀层中和镀层下的金属表层,很难向外扩散,去氢特别困难。

经过一段时间后,氢扩散到金属内部,特别是进入金属内部缺陷处的氢,就很难扩散出来。

常温下氢的扩散速度相当缓慢,所以需要即时加热去氢。

螺纹紧固件氢脆的发生与预防高强度螺栓的强度水平一般分为8.8、9.8、10.9和12.9四个级别，通常为调质处理的中碳钢或中碳合金钢。

高强度螺栓联接对节约原材料成本，节省装配位置及减轻整车、整机重量等方面无疑具有不可替代的优势。

但目前，由氢脆引发的钢制螺纹紧固件联接断裂仍然是一个严重的产品质量问题。

电镀诱发的氢脆断裂出现的时间长短不一，有的是投入使用后断裂；有的是还在交付试验中或在寿命试验之中；有的是还在等待交付中；有的是在装配过程中；有的是断裂在电镀过程之中。

人们可以采取各种技术来减少或预防螺纹紧固件中产生的氢脆问题。

1．氢脆形成的理论与机理所谓氢脆，是指氢原子侵入基体材料中而引起的材料延迟失效断裂。

它的发生需要满足两个条件：a、金属有较高的含氢量；b、一定的外力作用。

氢脆大体上可分为以下两类：第一类主要是由外部环境侵入的氢（外氢）引起的延迟断裂。

如车辆车厢、驾驶室外壳等连接使用的螺栓、螺母，在潮湿空气、雨水等环境中长期暴露而发生；第二类酸洗、电镀处理的制造过程中侵入钢中的氢（内氢）引起的延迟断裂。

如镀锌螺栓等在加载后，经过几小时或几天的较短时间后而发生。

对于前者，一般是由于在长期暴露过程中发生腐蚀，腐蚀坑处腐蚀反应生成的氢侵入而引起的；后者是由于制造过程如酸洗、电镀处理时侵入钢中的氢在应力的作用下向应力集中处集中而引起的。

研究表明，实际使用的螺纹紧固件在自然环境下发生氢脆断裂的主要是淬火回火的马氏体系钢，一般发生在屈服强度＞620MPa、硬度≥32HRc的高强度材料。

钢的屈服点愈高愈容易发生氢脆破坏，即使只含少量的氢气，也可能导致破坏。

材料强度对氢脆敏感性的影响是：随着钢的强度的提高，其变脆指数也升高，而持久强度降低，说明钢的强度越高，对氢脆越敏感。

车辆结构中的螺纹紧固件，起着连接、紧固和密封的作用，装配时必须拧紧，联接的部件不同，所受的载荷各不同。

有的承受弯曲或剪切应力，有的承受反复交变的拉应力和压应力，也有的承受冲击载荷或同时承受上述几种载荷，由于氢脆具有延迟性和突发性，所以它的危害很大。

紧固件氢脆试验测试
紧固件氢脆试验测试是一种用于测试紧固件在高压环境下是否会发生氢脆现象的实验方法。

氢脆现象是指紧固件在接触氢气或其他含氢物质时，由于氢的渗透和扩散而导致紧固件材料内部的组织结构发生变化，从而导致紧固件发生脆化、开裂等问题。

紧固件氢脆试验测试通常包括以下步骤:
1. 准备测试样品：从紧固件产品中随机抽取样品，并对样品进行尺寸、形状、材料等方面的检查。

2. 处理样品：将测试样品进行表面处理，例如清洁、抛光、涂覆等，以便后续测试能够顺利进行。

3. 放入试验箱：将处理好的样品放入试验箱中，并将试验箱密封。

4. 注入氢气：将试验箱中的气体置换成氢气，以确保样品在测试过程中接触氢气。

5. 测试时间：设定测试时间，通常在数小时到数天内进行。

6. 取出样品：在测试结束后，将样品从试验箱中取出，并进行后续处理。

7. 分析结果：对测试样品进行微观组织分析、力学性能测试等方式，来分析紧固件在高压环境下是否发生了氢脆现象。

紧固件氢脆试验测试可以帮助企业及科研机构对紧固件产品的安全性和可靠性进行评价，并为产品的设计和制造提供重要的参考和指导。

氢脆原因及分析
一、氢脆产生的原因
①“在热处理、气体渗碳、清洗、包装、磷化处理、电镀、自身摧残过程中，以及在服役环境中，由于阴极保护或腐蚀的反作用，氢原子都有可能进入基体。

在加工过程中，氢原子也可能进入，如辗制螺纹、机加工和钻削中因不适当的润滑而烧焦，还有焊接或钎焊工序。

零件经机械加工、磨削、冷成型或冷拔后，尤其再进行淬硬热处理，则极易受氢脆破坏。

”
由此可见工件在磷化处理、镀锌过程中都会产生氢脆。

并且氢脆不只是在表面防腐处理过程中产生，在其它生产过程也会产生氢脆。

二、驱氢的条件
⑦“通常对性能等于或大于10.9级的螺栓和螺钉以及表面淬硬的自攻螺钉等紧固件，为减小氢脆的危险，要求镀后进行去除氢脆的处理。

”
三、磷化和镀锌耐腐蚀性的比较：
②“就磷酸盐膜本身来说，它的耐腐蚀性是不高的，当用3%NaCl溶液进行盐雾试验时，仅经历几个小时，膜的表面就会出现腐蚀的锈迹。

在酸和碱的溶液中，磷酸盐膜容易被溶解；甚至弱酸和弱碱的溶液都可以引起膜的显著变化。

”未经后处理的工件其磷化膜的耐腐蚀时间为③“出现腐蚀物最短时间不小于2小时”。

而镀锌的工件④“当转化膜的颜色为漂白色时（镀层厚度为0.005mm），出现白色腐蚀物时间不小于12小时；当转化膜的颜色为彩虹色时（镀层厚度为0.005mm），出现白色腐蚀物时间不小于48小时。

”
由此可见，镀锌工件其耐腐蚀性要远远大于磷化工件。

金属材料紧固件氢脆试验测试金属材料紧固件氢脆试验测试一、背景紧固件是机械工程中不可或缺的材料之一，其通常由金属材料制成。

然而，在一些环境下，金属材料可能会遭受应力腐蚀裂纹，其中氢脆现象是主要的损坏机制之一。

因此，氢脆试验是必要的，在桥梁、建筑、交通、航空航天等行业都有应用。

二、氢脆现象氢脆现象是金属材料在特定的应力状态下，吸收了氢气并产生裂纹的一种现象。

氢脆的材料易于出现裂缝和断裂。

氢气可能来自外部介质或是材料本身的气体含量。

需要注意的是，无论是什么原因带来的氢气，都会导致材料的脆性增加。

三、氢脆试验氢脆试验是一种对材料进行腐蚀破坏性测试的方法，通过将试样置于氢气环境中，观察材料在不同时间下氢脆程度的变化。

其中，古典氢脆试验、强度降低试验、奥隆试验等都是常用的氢脆试验方法。

在实验过程中，必要时可以对材料进行调质、退火等处理，以检测材料腐蚀及氢脆性能的变化。

四、氢脆测试方法常用的氢脆试验方法有一下两种：1.古典氢脆试验：将试样置于含氢气的介质中，在预定的时间下，取出试样并进行观察，检测三维形变以及各向异性。

通过结果来确定材料的氢脆程度。

2.强度降低试验：将试样在氢气环境下不断的应力加载和去除应力，这个过程还包括一些恒定应力或应变测试。

通过测试材料在不同时间下的强度变化，来判定材料的氢脆性。

五、应用领域氢脆试验在桥梁、建筑、交通、航空航天等行业都有应用。

例如，对于建筑行业而言，氢脆试验可以帮助检测屋顶钢构结构的氢脆性，以及确定其使用寿命。

对于航空航天工业来说，氢脆试验可以被应用于涡轮发动机及航空宇航器发射架等部件中的紧固件。

在车辆制造方面，氢脆试验可以检测发动机和传动装置中的紧固件。

六、总结综上所述，氢脆试验是一种对金属材料在特定环境下的腐蚀破坏性测试。

通过该试验，可以检测材料的氢脆性，为材料的应用提供可靠的保障。

而氢脆现象的出现需要我们重视，对金属材料的制造和使用带来极大的影响，调整材料的元素组成及表面处理等措施可以有效的减缓氢脆现象的发生，提高件的使用寿命。

紧固件氢脆试验一、前言紧固件是机械结构中不可或缺的一部分，其作用是连接和固定各种零部件。

在使用过程中，紧固件可能会出现氢脆现象，这会导致紧固件的强度和韧性下降，从而影响整个机械结构的安全性能。

为了保证紧固件的质量和可靠性，需要进行氢脆试验。

二、什么是氢脆试验氢脆试验是指将待测样品暴露在含有氢化物离子（如HCl、H2S等）的介质中，在一定条件下进行加热处理后，观察样品是否出现裂纹或断裂现象以及其严重程度。

该试验主要用于评估材料对氢脆的抗性能力。

三、为什么需要进行氢脆试验1. 紧固件易受到外界环境中含有氢化物离子的影响，容易发生氢脆现象。

2. 氢脆会导致紧固件的强度和韧性下降，从而影响整个机械结构的安全性能。

3. 通过氢脆试验可以评估材料对氢脆的抗性能力，从而选择更加适合的材料来制造紧固件。

四、氢脆试验的方法1. 静态拉伸试验法该方法是将待测样品在含有氢化物离子的介质中进行加热处理后进行拉伸试验，观察样品是否出现裂纹或断裂现象以及其严重程度。

该方法适用于直径小于等于10mm的螺栓、螺钉等紧固件。

2. 静态弯曲试验法该方法是将待测样品在含有氢化物离子的介质中进行加热处理后进行弯曲试验，观察样品是否出现裂纹或断裂现象以及其严重程度。

该方法适用于直径大于10mm的螺栓、螺钉等紧固件。

3. 动态扭转试验法该方法是将待测样品在含有氢化物离子的介质中进行加热处理后进行扭转试验，观察样品是否出现裂纹或断裂现象以及其严重程度。

该方法适用于高强度和超高强度紧固件。

五、影响氢脆试验结果的因素1. 试验介质中氢化物离子的浓度和种类。

2. 加热温度和时间。

3. 样品的形状和尺寸。

4. 样品表面处理和状态。

5. 试验设备和条件。

六、氢脆试验的评定标准1. 静态拉伸试验法：根据样品断口形貌、断口长度等指标进行评定。

2. 静态弯曲试验法：根据样品断裂位置、断口形貌等指标进行评定。

3. 动态扭转试验法：根据样品扭转角度、扭转次数等指标进行评定。

汽车高强度紧固件的氢脆预防及试验方法1 前言近年来，随着汽车、桥梁、航空航天事业的长足发展，高强度紧固件的应用日益广泛。

高强度螺栓在节约原材料成本、节省装配位置及减轻整车分量等方面无疑有着不可替代的优势，但钢制高强度紧固件对氢脆的敏感性隐患却是一个不容忽视的重要课题，同时也已经引起了整个紧固件行业及用户的广泛关注。

汽车高强度紧固件因氢脆问题在装配生产现场或者用户使用过程中浮现早期断裂，将使整车或者总成质量与声誉受到严重影响。

因氢脆断裂具有不可预期的延迟性，即使装配时未发生脆断，而是在此后更长期才发生断裂，更换零件就不得不在汽车下线后进行，甚至不得不采用召回整车进行返修的措施，势必造成极大的经济损失和名誉损失。

虽然国内外对于氢脆研究的论文不在少数，但由于影响钢铁材料氢脆的因素不少，包括基体材料的强度水平、零件服役温度、材料表面状况、应力状态等等，在这些因素交叉影响下氢脆的作用机理变得更为复杂，至今仍未有文献能做出完整的解释。

目前基本被接受的解释是氢的陷阱效应理论。

目前针对紧固件氢脆的防治及试验方法标准的出台也为数不少，如：国际标准化组织 (ISO)、美国汽车工程师协会(SAE)、德国标准 (DIN)、国家标准 (GB) 等，因此，全球比较大的汽车公司或者集团都制定了更加详细的企业标准，如：美国戴姆勒·克莱斯勒公司、韩国大宇公司、日本本田公司、日本丰田公司、韩国现代公司、法国PSA集团、美国通用公司、德国大众公司等等。

2 氢脆的机理——陷阱效应所谓氢脆，是指氢原子侵入基体材料中而引起的材料延迟失效断裂。

氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。

其主要原理是将钢铁基体中一些易于渗入氢原子的位置形容为“陷阱”，这些位置包括钢铁结构中的晶界、位错中心、非金属夹杂物及碳化物等与钢铁原子之间形成的固- 固界面，还有应力中心等。

当活动氢原子进入这些“陷阱”，即被束缚而成为非活跃氢原子。

氢原子在陷阱位置的会萃将使材料的断裂应力下降，应力集中部位将形成裂纹，裂纹逐渐扩展直至断裂发生，此即为氢脆引起的延迟断裂现象。

紧固件氢脆试验测试一、紧固件氢脆试验的意义与背景在工程领域中，紧固件的使用非常广泛。

紧固件氢脆问题是指在紧固件使用过程中由于吸氢产生的脆性破坏现象。

这种现象在一些特定的环境条件下会导致紧固件的性能下降甚至失效，对工程结构和设备的安全带来潜在威胁。

因此，进行紧固件氢脆试验测试至关重要。

二、紧固件氢脆试验的测试方法为了有效评估紧固件的抗氢脆性能，需要进行相应的试验测试。

以下是一些常用的紧固件氢脆试验测试方法：1. 恒定应力拉伸试验这是最常用的一种试验方法，通过施加恒定的应力和湿氢气氛条件，观察试样在一定时间内的变形情况以及终点断裂状态。

根据试验结果可以评估紧固件的抗氢脆性能。

2. 恒定应变试验该试验方法与恒定应力拉伸试验类似，不同之处在于施加的是恒定应变而不是恒定应力。

这种试验方法可以更准确地评估紧固件在应变条件下的抗氢脆性能。

3. 断口分析试验这种试验方法通过对试样的断口进行显微镜观察和分析，可以进一步评估紧固件的氢脆破坏机制和性能。

通过观察断口形貌、晶粒状况以及脆性相的分布情况等，可以得到宝贵的试验结果。

4. 力学性能测试力学性能测试包括硬度试验、冲击试验等，这些试验可以评估紧固件在氢脆试验条件下的力学性能变化情况。

力学性能的变化可能会对紧固件的使用寿命和安全性产生影响。

三、如何选择合适的试验条件选择合适的试验条件对于得到准确的试验结果非常关键。

以下是一些应考虑的因素：1. 湿氢气氛条件湿氢气氛条件是紧固件氢脆试验的重要参数之一。

需要根据具体的使用环境确定湿氢气氛的相对湿度和温度。

湿氢气氛条件的选择应尽可能接近实际使用条件，以保证试验结果的可靠性。

2. 试样准备试样的制备对于试验结果的准确性也非常重要。

试样的制备工艺应严格控制，以保证试样的均匀性和一致性。

试样的形状和尺寸也需要根据具体试验方法的要求进行选择。

3. 试验持续时间试验持续时间的选择要考虑紧固件在实际使用过程中的寿命。

一般来说，试验时间应足够长以观察到试样的断裂情况和性能变化，但也不能过长，以节约试验成本和时间。