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碟形墊圈裂紋脫氫熱處理方案研究1裂紋原因分析 裂紋墊圈失效的宏觀形貌相似,，均為沿徑向幾近貫穿裂紋，墊圈兩側(cè)無明顯塑性變形,，屬于宏觀脆性開裂,。通過對(duì)斷 口進(jìn)行酸洗超聲處理，去除表面氧化銹蝕,，對(duì)斷口進(jìn)行掃描電鏡微觀觀察,，發(fā)現(xiàn)裂紋源于墊圈外側(cè)面，裂紋源呈現(xiàn)冰糖狀花樣,，隨著裂紋擴(kuò)展,，冰糖狀花樣減少，出現(xiàn)穿晶沿晶混合斷裂形態(tài),。對(duì)裂紋源進(jìn)行高倍觀察發(fā)現(xiàn),，冰糖狀花樣的晶界位置上能夠看到部分雞爪紋，有顯著的氫脆特征,。對(duì)裂紋墊圈的同類型樣品進(jìn)行氫含量測(cè)定,，結(jié)果顯示氫含量達(dá)到28ppm，屬偏高狀態(tài),。綜上分析,，墊圈裂紋原因與氫含量偏高產(chǎn)生的氫脆現(xiàn)象有直接關(guān)系。 2金屬氫脆原因及處理方案 氫脆是溶于金屬材料中的氫,，聚合為氫分子,，進(jìn)入金屬基材晶格內(nèi)，造成金屬晶格扭曲,，產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn),，在外力作用下易成為裂紋源，導(dǎo)致材料破壞失效,。氫脆通常產(chǎn)生在金屬材料鍍層前的酸洗除銹過程中,，酸洗工藝控制不當(dāng)或后續(xù)脫氫熱處理參數(shù)設(shè)置不正確均會(huì)導(dǎo)致酸中氫元素殘留在金屬內(nèi),，造成氫含量偏高。減少酸洗時(shí)間,、采用噴砂等機(jī)械除銹手段和鍍層后及時(shí)有效的熱處理均可有效避免氫脆現(xiàn)象的產(chǎn)生,。 3脫氫熱處理方案研究 由于該類墊圈已為成品狀態(tài),，失去了在鍍層后熱處理除氫的最佳時(shí)機(jī),，為降低該類墊圈氫脆導(dǎo)致裂紋的風(fēng)險(xiǎn)，研究對(duì)成品墊圈熱處理脫氫的工藝方案,。該類墊圈采用符合DIN EN10132標(biāo)準(zhǔn)的C60S(1.1211)材質(zhì),，國際上通用的脫氫處理溫度為190℃-220℃。在過高的溫度條件下退火能提高脫氫速度,，但易 造成金屬晶粒粗大,，且受到氫在鋼中溶解度較大的限制和影響，不僅脫氫效果不好,，還會(huì)帶來性能下降的隱患,。溫度過低則統(tǒng)一導(dǎo)致脫氫不徹底。制定了190°C,、C200°C,、210°C 、220°C處理6小時(shí)四種脫氫工藝驗(yàn)證方案與未脫氫狀態(tài)的墊圈性能進(jìn)行對(duì)比分析,。 3.1脫氫效果 通過對(duì)不同熱處理方案以及原始狀態(tài)的墊圈氫含量的測(cè)定數(shù)值的比對(duì)結(jié)果,，按210°C處理后，氫含量降低幅度最大,，且大部分測(cè)試數(shù)據(jù)分布在15-25ppm之間,，墊圈整體除氫效果最佳。 3.2材料性能變化情況 為避免熱處理對(duì)材料性能造成不良影響,，通過對(duì)原始狀態(tài)和不同熱處理方案的墊圈硬度值進(jìn)行了測(cè)定,，以硬度值為特征 對(duì)材料性能變化進(jìn)行評(píng)估，各方案硬度值基本維持在同一水 平,，熱處理后硬度有一定程度的提升,，但變化不大。 3.3材料性能變化情況 對(duì)原始狀態(tài)樣品進(jìn)行-20℃沖擊分分析,，排氫后樣品抗低溫沖擊性能顯著提高,。 在這片文章中“熱處理后硬度有一定程度的提升”?210°C處理6小時(shí)硬度不降反而升？大俠們給分析一下,。
u3
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發(fā)表于 2021-6-30 21:06:22
