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文章主要说明氢脆产生的原因，并以液压主控阀阀芯为例讲述发生氢脆的薄弱点，最后阐明了去氢脆处理的主要措施。
一、氢脆的定义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。
氢脆主要发生在低合金高强度钢、不锈钢及弹性零件上，造成氢脆的主要原因是表面处理，如电镀、氮化等零件的处理过程中产生的氢渗入到金属内部导致晶格排列混乱，产生扭曲，造成内应力增加，使金属或镀层产生脆性，从而引起零件的断裂或镀层的脱落。
在过程中氢脆的发生需要满足两个条件：金属有较高的含氢量；有一定的外力作用。
由于氢脆所导致的滞后开裂的特性，严重影响零部件的使用性能，存在较大的安全隐患。
因此在零件的设计加工时，尤其是液压元件工作在高压下，更需要严格控制。
二、去氢脆处理适用的范围及工序并不是所有金属在表面处理过程中都会产生氢脆现象，通过研究数据及实践来看，在零件表面处理后氢脆主要产生于以下材料中。
（1）抗拉强度在981N/mm2（或硬度在38HRC）以上的经过热处理的碳素钢及合金钢零件。
（2）硬度为370HV以上的弹簧钢（包含琴钢丝、油回火钢丝、高碳钢丝）的零件。
（3）在抗拉强度1236N/mm2以上（或36HRC以上）实施热处理的马氏体的不锈钢产品。
现在的加工中，可导致氢脆的工序主要有酸洗、电镀、氮化、电解，以上工序在处理零件表面时，会产生氢且渗入到零件中，从而导致氢脆。
三、氢脆的案例分析液压产品一般需在高压下工作，部分零件承受的力较大，当零件吸氢后，在其薄弱地方会发生断裂，如图1所示的阀芯。
阀芯内部为中空，由于功能要求，中空处需要与单向阀配合密封，阀芯处于高压工作，这就需要与单向阀的配合处具有较强的抗冲击性及韧性，同时为了达到一定的耐磨要求，许多厂家选择该种阀芯表面镀铬处理，而且要求的镀层较厚，但由于镀铬工艺本身电流效率低，因此需要电镀的时间较长，渗氢严重。
图1 主控阀阀芯示意该阀芯材质为42CrMo，调质处理后硬度为32~36HRC，装配后要求镀铬层厚度0.04~0.06mm。
避免和消除的措施.1 减少金属中渗氢的数量在除锈和氧化皮时,尽量采用吹砂除锈,若采用酸洗,需在酸洗液中添加若丁等缓蚀剂;在除油时,采用化学除油、清洗剂或溶剂除油,渗氢量较少,若采用电化学除油,先阴极后阳极;在电镀时,碱性镀液或高电流效率的镀液渗氢量较少。
2 采用低氢扩散性和低氢溶解度的镀涂层一般认为,在电镀Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ时,渗入钢件的氢容易残留下来,而Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ等金属镀层具有低氢扩散性和低氢溶解度,渗氢较少。
在满足产品技术条件要求的情况下,可采用不会造成渗氢的涂层,如机械镀锌可以,不会发生氢脆,耐蚀性高,附着力好,厚5～100μｍ，成本低。
3 镀前去应力和镀后去氢以消除氢脆隐患若零件经淬火、焊接等工序后内部残留应力较大,镀前应进行回火处理,减少发生严重渗氢的隐患。
对电镀过程中渗氢较多的零件原则上应尽快去氢,因为镀层中的氢和表层基体金属中的氢在向钢基体内部扩散,其数量随时间的延长而增加。
新的国际标准草案规定“最好在镀后1ｈ内,但不迟于3ｈ,进行去氢处理”。
国内也有相应的标准,对电镀锌前、后的去氢处理作了规定。
电镀后去氢处理工艺广泛采用加热烘烤,常用的烘烤温度为150～300°Ｃ,保温2～24ｈ。
具体的处理温度和时间应根据零件大小、强度、镀层性质和电镀时间的长短而定。
去氢处理常在烘箱内进行。
镀锌零件的去氢处理温度为110～220°Ｃ,温度控制的高低应根椐基体材料而定。
对于弹性材料、0.5ｍｍ以下的薄壁件及机械强度要求较高的钢铁零件,镀锌后必须进行去氢处理。
为了防止“镉脆”,镀镉零件的去氢处理温度不能太高,通常为180～200°Ｃ。
弹性紧固件电镀锌氢脆分析及预防为有效地提高弹性紧固件(弹簧垫圈、锥形垫圈、鞍形垫圈、波形垫圈等)抗蚀防护性能和装饰性，多半要进行表面处理，如发黑、磷化、电镀锌等处理。
其中电解镀锌及钝化处理应用更为广泛。
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，经多次镀铭之后，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。
温度升高，增加氢在钢中的溶解度，过高的温度会降低材料的硬度，所以镀前去应力和镀后去氢的温度选择，必须考虑不致于降低材料硬度，不得处于某些钢材的脆性回火温度，不破坏镀层本身的性能。
二.避免和消除的措施1 .减少金属中渗氢的数量在除锈和氧化皮时，尽量采用吹砂除锈，若采用酸洗，需在酸洗液中添加若丁等缓蚀剂；在除油时，采用化学除油、清洗剂或溶剂除油，渗氢量较少，若采用电化学除油，先阴极后阳极；在电镀时，碱性镀液或高电流效率的镀液渗氢量较少。
螺丝电镀后氢脆问题及解决方案直接说结论：以合金钢作原料生产的10。
9级、12.9级、14。
9级高强度螺栓电镀后(或仅酸洗后），必须在第一时间除氢脆处理,除氢脆处理的方法是：200度烘箱加热3—4小时析出氢原子。
以下内容是唠叨：第二次世界大战初期，英国皇家空军一架Spitpie战斗机由于引擎主轴断裂而坠落，机毁人亡，此事曾震惊英国朝野。
1975年美国芝加哥一家炼油厂，因一根15cm 的不锈钢管突然破裂，引起爆炸和火灾，造成长期停产。
法国在开采克拉克气田时,由于管道破裂，造成持续一个月的大火。
我国在开发某大油田时,也曾因管道破裂发生过井喷，损失惨重。
在军事方面还有:美国“北极星”导弹因固体燃料发动机机壳破裂而不能发射，美空军F—11战斗机在空中突然坠毁等.途中行驶的汽车因传动轴突然断裂而翻车,正在机床上切削的刀具突然断裂等事故枚不胜举。
这些灾难性的恶性事故，瞬时发生，事先毫无征兆，断裂无商量,严重地威胁着人们生产财产安全.起初科学工作者们对出事原因，众说纷纭，一筹莫展.后来经过长期观察和研究，终于探明这一系列的恶性事故的罪魁祸首-—氢脆。
1、氢脆的原因氢脆通常表现为钢材的塑性显著下降，脆性急剧增加，并在静载荷下（往往低于材料的σb）经过一段时间后发生破裂破坏的趋势.众所周知，氢在钢中有一定的溶解度.炼钢过程中，钢液凝固后，微量的氢还会留在钢中。
通常生产的钢,其含氢量在一个很小的范围内。
氢在钢中的溶解度随温度下降而迅速降低，过饱和的氢将要析出。
氢是在钢铁中扩散速度最快的元素，其原子半径最小，在低温区仍有很强的扩散能力。
如果冷却时有足够的时间使钢中的氢逸出表面或钢中的氢含量较低时,则氢脆就不易发生。
如果冷却速度快，钢件断面尺寸比较大或钢中氢含量较高时，位于钢件中心部分的氢来不及逸出,过剩的氢将进入钢的一些缺陷中去，如枝晶间隙、气孔内。
若缺陷附近由于氢的聚集会产生强大的内压而导致微裂纹的萌生与扩展.这是由于缺陷吸附了氢原子之后，使表面能大大降低,从而导致钢材破坏所需的临界应力也急剧降低。
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、氢脆现象片簧等镀锌件,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。
内氢脆在材料的冶炼过程和零件的制造与装配过程(如电镀、焊接)中进入钢材内部氢脆现象元素的微量氢(10—6量级)在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂。
在尚未出现开裂的情况下可以通过脱氢处理(例如加热到200℃以上数小时，可使内氢减少)恢复钢材的性能。
因此内氢脆是可逆的。
热处理适合氢脆热处理的方法是将工件加热至某一温度，保温一段时间，缓冷，使氢随溶解度逐渐变小，逐渐析出。
加热会破坏镀层。
主要是将酸洗控制好。
首先，尽量缩短酸洗时间；其次加缓蚀剂，减少产氢量。
防氢脆现象用品压力容器的氢脆(或称氢损伤)是指它的器壁受到氢的侵蚀，造成材料塑性和强度降低，并因此而导致的开裂或延迟性的脆性破坏。
高温高压的氢对钢的损伤主要是因为氢以原子状态渗入金属内，并在金属内部再结合成分子，产生很高的压力，严重时会导致表面鼓包或皱折；氢与钢中的碳结合，使钢脱碳，或使钢中的硫化物与氧化物还原。
造成压力容器氢脆破坏的氢，可以是设备中原来就存在的，例如，炼钢、焊接过程中的湿气在高温下被还原而生成氢，并溶解在液体金属中。
或设备在电镀或酸洗时，钢表面被吸附的氢原子过饱和，使氢渗入钢中；也可以是使用后由介质中吸收进入的，例如在石油、化工容器中，就有许多介质中含氢或含混有硫化氢的杂质。
钢发生氢脆的特征主要表现在微观组织上。
氢脆的概念、机理及应对措施详解一、氢脆的概念氢脆是指金属材料在冶炼、加工、热处理、酸洗和电镀等过程中，或在含氢介质中长期使用时，材料由于吸氢或氢渗而造成机械性能严重退化，发生脆断的现象。
人们不仅在普通的钢材中发现氢脆现象，在不锈钢、铝合金、钛合金、镍基合金和锆合金中也都有此现象。
从机械性能上看，氢脆有以下表现：氢对金属材料的屈服强度和极限强度影响不大，但使延伸率是断面收缩率严重下降，疲劳寿命明显缩短，冲击韧性值显著降低。
在低于断裂强度拉伸应力的持续作用下，材料经过一段时期后会突然脆断。
二、氢脆的机理氢脆的机理学术界还有争议，但大多数学者认为以下几种效应是氢脆发生的主要原因：1、在金属凝固的过程中，溶入其中的氢没能及时释放出来，向金属中缺陷附近扩散，到室温时原子氢在缺陷处结合成分子氢并不断聚集，从而产生巨大的内压力，使金属发生裂纹。
2、在石油工业的加氢裂解炉里，工作温度为300-500度，氢气压力高达几十个到上百个大气压力，这时氢可渗入钢中与碳发生化学反应生成甲烷。
甲烷气泡可在钢中夹杂物或晶界等场所成核，长大，并产生高压导致钢材损伤。
3、在应力作用下，固溶在金属中的氢也可能引起氢脆。
金属中的原子是按一定的规则周期性地排列起来的，称为晶格。
氢原子一般处于金属原子之间的空隙中，晶格中发生原子错排的局部地方称为位错，氢原子易于聚集在位错附近。
金属材料所外力作用时，材料内部的应力分布是不均匀的，在材料外形迅速过渡区域或在材料内部缺陷和微裂纹处会发生应力集中。
在应力梯度作用下氢原子在晶格内扩散或跟随位错运动向应力集中区域。
由于氢和金属原子之间的交互作用使金属原子间的结合力变弱，这样在高氢区会萌生出裂纹并扩展，导致了脆断。
另外，由于氢在应力集中区富集促进了该区域塑性变形，从而产生裂纹并扩展。
还有，在晶体中存在着很多的微裂纹，氢向裂纹聚集时有吸附在裂纹表面，使表面能降低，因此裂纹容易扩展。
4、某些金属与氢有较大的亲和力，过饱和氢与这种金属原子易结合生成氢化物，或在外力作用下应力集中区聚集的高浓度的氢与该种金属原子结合生成氢化物。
去氢处理去氢处理，也称除氢处理，一般对电镀前后必须进行工序，特别是对高强度高硬度的零件在电镀工艺中。
氢脆的原理与预防在任何电镀溶液中,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,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。
金属材料氢脆研究及防护措施氢脆是指金属在使用过程中与氢气发生反应，导致其脆性增加，易于发生裂纹和断裂。
这是金属材料出现的一个严重问题，对于工业生产和使用中的金属材料有很大的不利影响。
氢脆的原因是金属与氢气发生反应，导致氢分子渗透到金属内部，并与金属原子结合成为氢化物，在细小的缺陷处形成高应力区，导致金属发生塑性变形，产生微裂纹，最终导致金属材料的断裂。
为了解决氢脆问题，工业生产中采取了多种措施。
其中最常用的方法是在生产中控制氢气的来源和含量，尽可能降低金属与氢气发生反应的可能性。
此外，在金属材料的加工和使用过程中，需要特别注意减少金属表面裂纹和缺陷的产生，避免强化材料上的应力和变形。
通过这些措施可以有效地预防金属材料的氢脆现象。
除了采取预防措施，科学家们还在积极研究氢脆的成因和防护方法。
他们发现，氢分子与金属原子发生反应时，需要一定的能量才能形成氢化物。
因此，如果能够控制金属表面的能量状态，就有可能避免氢分子与金属原子发生反应，从而防止氢脆现象的产生。
为了实现这一点，研究人员提出了各种抗氢脆防护措施。
其中最常用的方法就是采用钼、铬等金属元素将金属材料的表面覆盖，从而防止氢分子与金属原子直接接触。
另外，还可以采用涂层、膜、纳米材料等方法来包裹金属，形成保护层，隔绝金属与氢分子的接触，从而减少氢脆的发生。
此外，科学家们还在研究新型抗氢脆材料和涂层，以及新的氢脆防护体系。
他们采用分子层析、光学、表面分析等各种技术手段，探索金属和氢气之间的反应机制，开发高效的抗氢脆材料。
同时，他们也在研究氢脆防护系统的优化和改进，以提高其防护性能和可靠性。
总之，氢脆是金属材料在使用过程中面临的一个重要问题。
为了解决这个问题，工业生产研究中采取了多种预防措施，同时科学家们也在积极研究新的抗氢脆材料和防护系统。
这将有助于提高工业生产效率和质量，推动金属材料产业进一步的发展。
消除氢脆的方法以消除氢脆的方法为标题，写一篇文章：消除氢脆是一项重要的工作，它可以防止金属材料在加工过程中发生脆性断裂，保障产品的质量和安全。
下面将介绍几种常用的消除氢脆的方法。
合理控制金属材料的含氢量是消除氢脆的关键。
在金属材料的生产和加工过程中，要注意避免材料吸附过多的氢气。
可以通过采用高纯度的原材料、提高生产工艺的稳定性、控制加工环境的湿度和气氛等措施来降低金属材料中的氢含量。
另外，材料在加工过程中也要注意避免和含氢物质的接触，以减少氢的吸附。
适当提高金属材料的加工温度可以降低氢脆的程度。
在加工过程中，加热金属材料可以促使吸附在金属结构中的氢气释放出来，从而减少氢脆的风险。
但是要注意控制加热温度，避免过高的温度造成金属材料的热变形或其他负面影响。
采用热处理工艺也是消除氢脆的有效方法之一。
热处理可以通过改变金属材料的晶体结构，降低氢的扩散速率，从而减少氢脆的发生。
常用的热处理方法包括退火、正火、淬火等。
不同的金属材料和具体情况下，选择合适的热处理方法可以有效地消除氢脆。
选择合适的材料也是消除氢脆的重要措施。
一些金属材料本身就具有较高的抗氢脆能力，因此在需要抗氢脆性能的场合下，应选择这些具有抗氢脆性能的材料。
例如，一些特殊合金材料、不锈钢等都具有较好的抗氢脆性能，可以在一定程度上消除氢脆的风险。
加强金属材料的表面保护也是消除氢脆的有效方法之一。
在金属材料的表面形成一层保护膜，可以防止氢气的渗透和吸附，减少氢脆的发生。
常用的表面保护方法包括电镀、喷涂、镀膜等。
选择合适的表面保护方法，可以提高金属材料的抗氢脆性能，降低氢脆的风险。
消除氢脆是保障产品质量和安全的重要工作。
控制金属材料的含氢量、提高加工温度、采用热处理工艺、选择合适的材料和加强表面保护等方法都可以有效地消除氢脆。
在实际应用中，根据具体的材料和工艺要求，选择合适的消除氢脆方法是至关重要的。
通过合理的措施，我们可以有效地消除氢脆，提高产品的质量和可靠性。
金属氢脆原因及去氢脆方法(总2页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--金属氢脆原因及去氢脆方法?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。
