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紧固件氢脆断裂特性及裂纹失效分析

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浏览:- 发布日期:2020-08-11 14:05:12【

氢脆是一种材料吸氢引起的强度及塑性大幅下降产生的断裂现象,金属材料受氢的影响引起严重脆化,施加很小应力就出现裂纹,产生氢脆断裂现象。

氢的来源有两种:内含或外来,前者指材料在冶炼过程或产品加工过程(酸洗、电镀等等)中吸收的氢;后者指在使用环境中所吸收的氢。当氢含量高于10ppm时,没有外部应力的作用也会出现裂纹。

电镀紧固件未作除氢处理或除氢操作不当,在与配件紧固后,当时或过一段时间就会出现掉头或脆性断裂现象,导致氢脆断裂;后者经过一段时间出现的开裂,又叫 “氢致迟滞断裂”。

高强度紧固件的氢脆断裂,是指在低于抗拉强度的应力作用下,氢诱发的脆性断裂。材料强度越高,氢脆敏感性越大。

以氢脆为断裂机理的紧固件中,如果材料强度越高,内应力越大,局部高应力处氢的富集程度就越大,则抗应力腐蚀断裂的能力就越低。

氢脆的特征:断裂多数是穿晶的,也有沿晶的;断口为解理断口,具有冰糖块状特征;微观断口具有显微孔洞、鸡爪状花样,见图10-2、图10-3。

图10-2 氢脆断裂断口形貌 图10-3 氢脆断裂断口形貌

10-2 氢脆断裂断口形貌       10-3 氢脆断裂断口形貌

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