彈簧去氫檢驗方法及再去氫處理

彈簧去氫檢驗方法及再去氫處理

氫脆是金屬由于吸氫而造成材料變脆，塑性降低，自行斷裂的

現象。材料的這種破裂形式勢必造成意想不到的事故，對安全形成

極大威脅。隨著金屬材料的廣泛應用，各國對表面處理中的氫脆現

象進行了比較多的研究和試驗，并制定『一些標準（例如增加去氫處

理，限制高強度鋼的電鍍，改進電鍍工藝等）來防止零件受到氫脆

的破壞。這里主要介紹去氫處理的檢驗方法以及防止產生氫脆的再去

氫處理方法。

去氫檢驗方法：

零件在電鍍過程中，鍍層和基體金屬的晶格中往往發生滲氫，此

時零件內應力變大，塑性降低，容易脆斷。為控制電鍍工藝過程中

可能產生的滲氫，防止氫脆，我國制定了氫脆性的檢驗方法，如

延時破壞試驗。但這種方法對試樣的加工要求較高，試驗時間長，實

際應用有一定的局限性。

實際生產中，常用的還有模擬試驗，即模仿零件的使用條件，對

被測零件進行疲勞加載試驗，測試零件在使用壽命范圍內是否會產生

脆斷，來檢測是否會產生氫脆。但是常規的循環疲勞加載周期短，不

足以提供延遲破壞的誘導期，除非加載周期足夠長。

目前國外有一種更簡單、更方便的方法檢測去氫效果。防止氫

脆現象的產生，具體方法如下：

檢驗用品：石蠟或凡士林。

檢驗裝備：燒杯（防火容器），鐵架臺，溫度計，石棉網，

酒精燈。

檢驗方法：用燒杯來盛取適量的石蠟，置燒杯于鐵架臺的石棉

網上，點燃酒精燈加熱石蠟至完全融化（石蠟可將零件全部浸沒）。

用溫度計測量石蠟液的溫度，使之保持在160?19CTC,在比溫度范

圍內保持5min以去除其所含水分。被測零件經熱皂水去油跡并烘

干，放入石蠟液中，若在10s內有氣泡產生（氫氣在零件表面形成

或析出），則證明該零件去氫不好或沒有去氫，若沒有氣泡產生，

則去氫效果好。也可用凡士林代替石蠟，但溫度必須控制在（100±

5）℃內。

再去氫熱處理

用以上的去氫檢驗方法，如發現零件去氫效果不好，產生氣泡

很多時，零件必須進行再次去氫處理后方可使用。

去氫最常用的處理方法是對零件進行低溫熱處理，使氫逸出。去

氫的效果與熱處理的溫度和時間有關系，必須在電鍍完成4h之內，

在輅酸鹽處理之前進行。如果零件已經進行輅酸鹽處理，再去氫這

顯然是違反正常的工藝流程。因為此時若再去氫參數掌握不好，會

破壞鋁酸鹽的轉化膜，影響防銹功能。步以選擇可行的再去氫溫度和

時間，是非常重要的。

通常去氫熱處理是零件在190C?22ITC的烘箱內保溫2h以上，

不同抗拉強度的材料有不同的保溫時間。但這種方法去氫不完全，并

且做過鈍化處理的零件進行再去氫，會使鈍化層損壞，將彩色的鈍

化層變為白色，降低防銹等級。因此必須采用低于19（TC的溫度，適

時的保溫時間來進行處理。

實際生產中，若氫脆現象不嚴重，也可采用將零件放置一段時

間的時效去氫處理，但由于電鍍零件的防銹期是一定的，所以零件

不可能放置太長時間。

通過生產試驗，我們發現零件在烘箱內140℃?150℃保溫8h,

然后隨爐冷卻的方法是比較合適的再去氫方法，既對鈍化層改變不

大，去氫效果也比較好，具體試驗如下：

零件材料為SWPB的4）1.7mm線徑琴鋼絲，含碳高達0.

88%。金相組織為回火屈氏體，抗拉強度。b=2150MPao彈簧零

件表面鍍鋅6Pm,鈍化等級為2D,經檢驗去氫不完全。用不同熱

處理溫度和時間，在烘箱內進行再去氫試驗，隨爐冷卻，對經過處

理的零件進行疲勞加載

試驗2萬次和去氫檢驗，檢驗記錄如下：

彈簧零件不同熱處理溫度和時間再去氫效果

去氫處理工藝彈簧斷裂去氫檢驗鈍化層等級

保溫溫度/℃保溫時間/h比率（％）結果變化

190220有很多氣泡由2D變白

170410有氣泡由2D變到1A

15060很少氣泡無變化

15080沒有氣泡無變化

14080沒有氣泡無變化

_140100沒有氣泡III2D變到1A

從表可看出，這種材料的零件采用（140?150）t保溫8h的再去

氫熱處理工藝是可行的。材料抗拉強度相差較大的兩個零件，這種再

去氫方法也都適用。對線徑V2inin,鍍層在6?12um