紧固件产品电镀后必须进行去处氢脆处理

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。

汽车用螺纹紧固件常用涂层选用规范1范围本标准规定了汽车用螺纹睡同件镀层的性能要求、整车不同区域螺蚊聚固件的腐馋性能、整车不回区域常用螺纹紫固件的表面处理形式4本标准适用于本公司所有车型期线紧固件.2现范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注口期的引用文件，仅所注□期的版本适用于本文件。

凡是不在口期的引用文件，见最新版本（包括所行的修改单）适用丁本文件。

GE/T 3098.17—2000解固件机械性能检查刍脆用恢战循试.险平行支承由法GB/T 5267.1—222米冏件电镀层GB/T 9和0—19船电镀锌和电镀锡屋的密酸盐拷化膜GB/T 10125^19^7人造气氛腐蚀试验曲雾试屐GB/T 15519-2002化学转化膜钢铁里色朝化膜规范和试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本标准.钺层coating覆盖T车部件表前用丁•装饰性和保护性的外部涂层.3.2电镀electroplating利用电解L艺，将金属或介金沉积在跛件衣面.以形成均匀、致密、结仆li好的金属层的过程。

3.3镀锌钝化zinc passivation为了减少钾的化学活性,往往采用密酸盐溶液来钝化处理，使钟层表面上形成一层锚酸盐转化膜房。

这层膜的幺称叫做“密酸盐转化膜”或“俄锌H钝化膜"。

这狎成膜匚艺叫61镀铃钝化” a3.4氢脆：hydrogtr由丁浸例U除油或电镀过程中金属或介金吸收且而引起的韧性或延性降低的过程。

磷化phosphating磷化是金属与稀璘酸或腋性磷酸盐反应而形成一层不溶帆的磷酸盐保护膜的处理过程°1.6氧化C发黑）oxygenat ion利用强氧化剂在金属束面形成一层致密的氧化膜°防止全属内部的氧化，即可达到耐腐蚀和抗氧化的效果.1.7锌铝铭■涂层（达克罗）Zinc/AI/Chromate coating锌铝将涂层,是由微细鳞片状锌、铝及铭前在将温烧结而成的无机防腐蚀深层.1.8锌铝涂层（环保达克罗）Zinc/AI coating将水性无铭锌铝涂料•浸涂、刷涂或喷涂于钢铁事件或构件表面，统烘烤形成的以解片状锌为主要成分的无机防腐蚀涂层。

关于两次电镀工艺差异第一次：电镀前清洗，碱性除油，弱酸除油（此处开始有氢脆风险）；为了满足电镀层达到12U，电镀时间相应的比较长，增加了氢脆风险。

去氢前电镀层可保证达到12u后，由于去氢处理是在电镀后，放置于密闭容器内，加温到200~230度，保持该温度4~6小时恒温处理。

由于200~230的问题比较高，对电镀层的附着会有影响，故为了保证电镀层的要求，去氢后又重新电镀相对比较短的时间，故又增加了氢脆的风险。

导致去氢不彻底，产生氢脆现象。

第二次：电镀前清洗，碱性除油；为了解决氢脆问题，前期电镀时间相应缩短，降低氢脆的风险；去氢后不再做电镀，直接打封闭剂，这样做法没有办法保证12u的电镀层，但是基本可以将氢去除。

但是也没有办法保证100%的去除干净，只能说是大大降低氢脆风险。

关于电镀、机械镀锌、达克罗简介：1、电镀后去氢是没有办法保证100%的避免氢脆，这个问题无论是在国内和国外都是没有办法完全根除的问题；只能说降低氢脆风险。

（附件1：电镀锌工艺及去氢）2、国外机械镀锌也可以降低氢脆风险，但是也不是完全能够解决的，机械镀锌的前期除油也是用酸性物质除去表面氧化物和油脂，这个过程用弱酸，且时间比较短，仍然有氢脆风险；表面涂覆过程，他用的是玻璃珠将锌粉撞击到产品表面上，这个过程完全不会遇到酸，所以降低了氢脆的风险。

由于机械镀锌涂层的附着力没有电镀锌的好，故不能够做去氢处理，但是国外在做过机械镀锌后，通常做法，是将产品平铺在通风晾干48小时，以降低氢脆风险。

该种处理仍然不能够完全杜绝氢脆的发生。

（附2：机械镀锌工艺）3、如果想完全解决氢脆的根本问题，就是在除油过程和涂层着色都不能够有酸性物质的介入，能够完全解决的工艺即：达克罗。

（附件3：达克罗工艺）附件1：电镀工艺过程中的镀前预处理和镀后处理电镀工艺过程一般包括电镀前预处理、电镀及镀后处理1．镀前预处理镀前预处理的目的是为了得到干净新鲜的金属表面，为最后获得高质量镀层作准备.要进行脱脂、去锈蚀、去灰尘等工作。

除氢处理的方法与对电镀产品的作用除氢对于电镀产品显得尤为重要，因为在电镀体系中，被镀金属离子在阴极上得到电子，氢离子也同样会得到电子，生成原子态的氢，渗透到金属镀层内部，使镀层产生疏松，当搁置一段时间后，原子态的氢会结合生成氢气而体积膨胀，这样就导致镀层产生针孔、鼓泡甚至脱落等不良缺陷，如果渗透到基体还会导致整个构件的氢脆现象，特别是对于高强度钢，一旦渗氢容易导致构件的脆断。

因此，电镀后要在一定的温度下热处理数小时，以驱除渗透到镀层下面或者基体金属中的氢。

相对于钝化处理来说，除氢处理的方法比较单一和简单，一般都是采用热处理的方式把原子态的氢驱逐出来，对于常用的镀锌构件，一般是在带风机的烘箱中，220℃恒温条件下保温2小时，这个工序一般是在钝化之前，这样不会造成由于驱氢而导致钝化层的破裂。

不锈钢化学镀镍后经过400℃，1.5h的热处理，可以显著提高其硬度，降低脆性。

Fe-Mn合金镀层经过100℃、150℃、200℃，1.5h的除氢处理后，拉伸结合强度分别提高了49.5%、75.5%和121.8%，可见，除氢处理对于提高镀层的性能具有重要作用。

由上可见，除氢处理通常是选择一个最佳的温度区间(一般是在200～300℃之间)和时间(一般是2～3h)进行热处理，但
是针对不同的镀层稍有差异，而且不同的处理温度和处理时间对镀层的性能也有一定的影响。

因此，除氢要保证即能有效的驱除渗透到镀层或者金属基体的原子态的氢，又不会导致镀层破裂。

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一一氢脆。

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（7 b）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。

咖rog'n uJfido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。

螺纹紧固件电镀层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。

本标准的附录D“批平均镀层厚度的测量方法”和附录E“螺纹零件电镀层A类代号标记方法”两附录为规范性附录，附录A“去除氢脆措施”、附录B“金属镀层盐雾腐蚀的防护性能”、附录C“可容纳的金属镀层厚度的指导程序”、附录F“镀层标记示例”、及附录G“螺钉和螺母的表面积”为资料性附录。

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。

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。

GB/T5267-2002[紧固件表面处理]标准介绍GB/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。

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。