التقصف الهيدروجيني للمثبتات بعد المعالجة الحرارية

يرجع التقصف الهيدروجيني للمثبتات إلى دخول ذرات الهيدروجين إلى المادة أثناء المعالجة المبكرة. في معظم الحالات، تتعرض أدوات التثبيت إلى التقصف بالهيدروجين تحت أحمال الشد الساكنة. تقل احتمالية حدوث التقصف الهيدروجيني عند إجراء اختبارات المواد عالية السرعة، مثل اختبارات الشد العادية. تنتشر ذرات الهيدروجين عادةً مثل المناطق الموجودة في المادة والتي تتعرض لإجهاد ثلاثي الاتجاهات. سيؤثر مستوى الإجهاد في المادة ودرجة تراكم الهيدروجين في النظام على نسبة انتشار الهيدروجين إلى موقع المصيدة. سيؤدي تراكم الهيدروجين في موضع المصيدة إلى تقليل إجهاد كسر المادة، مما يؤدي إلى تكوين الشقوق وانتشار الشقوق وفشل المادة. يمكن ملاحظة توسع الهيدروجين في السحابات المعرضة للتحميل الساكن بشكل مباشر من خلال وقت التأخير الحالي لكسر التقصف الهيدروجيني. نظرًا لميل تقصف الهيدروجين للمادة، والكمية الإجمالية للمادة، ونسبة انتشار الهيدروجين ومستوى إجهاد الدوران، فإن تأخير وقت كسر تقصف الهيدروجين يختلف بشكل كبير، حيث يتراوح من بضع دقائق إلى عدة أيام أو أسابيع.

إذا كان المثبت على اتصال ببيئة تحتوي على ذرات الهيدروجين أثناء المعالجة، فقد يكون ذلك بسبب تقصف الهيدروجين. أي معالجة تنتج الهيدروجين أثناء التفاعل الكيميائي للصلب ستسمح للهيدروجين بدخول المادة، وبالتالي زيادة ميل المادة إلى التقصف الهيدروجيني. ستكون أدوات التثبيت الفولاذية المستخدمة في صناعة السيارات على اتصال مباشر مع ذرات الهيدروجين النشطة تحت ظروف معالجة طلاء التحويل الكيميائي مثل التآكل البيئي، وإزالة الزيت الكهروليتي الكاثودي، وإزالة الأكسدة الحمضية، والتنظيف الكيميائي، والسواد، والطلاء الكهربائي. . نظرًا لأن عملية الطلاء الكهربائي ستنتج الهيدروجين، فإن لها أكبر تأثير على امتصاص الهيدروجين للمثبتات الفولاذية. تعتمد الكمية الإجمالية للهيدروجين الممتص أثناء عملية الطلاء الكهربائي إلى حد كبير على كفاءة محلول الطلاء الكهربائي. بشكل عام، تنتج عمليات الطلاء الكهربائي عالية الكفاءة كميات أقل من الهيدروجين مقارنة بعمليات الطلاء الكهربائي منخفضة الكفاءة. سيكون لعوامل مثل تحميل محلول الطلاء الكهربائي كثيرًا أو قليلًا جدًا في أسطوانة الطلاء الكهربائي تأثيرًا كبيرًا على كفاءة عملية الطلاء الكهربائي. (الدليل: طرق المعالجة السطحية للمثبتات)

ولا يمكن أيضًا تجاهل العمليات الأخرى التي تنتج الهيدروجين عند التفاعل مع الفولاذ، مثل التخليل، أو إزالة الترسبات بعد المعالجة الحرارية، أو المعالجة المسبقة للطلاء. يصف بحث جون سون تأثير الغمر في الحمض على صلابة الفولاذ. يكون امتصاص الهيدروجين أثناء معالجة المثبت تراكميًا. قد لا يكون الهيدروجين الذي يتم إدخاله إلى الأجزاء من خلال معالجة واحدة كافيًا للتسبب في تقصف الهيدروجين، ولكن تراكم الهيدروجين الذي يتم إدخاله إلى الأجزاء من خلال عمليات متعددة قد يسبب تقصف الهيدروجين.

قد يتم التخلص من الآثار الضارة لامتصاص الهيدروجين أثناء الطلاء الكهربائي أو التنظيف أو تقليلها أثناء المعالجة الحرارية (عادةً الخبز) بعد الطلاء الكهربائي. تعتمد شدة التقصف الهيدروجيني عادةً على مستوى القوة أو حالة العمل الباردة للمثبت. أعطى ترويانو ذات مرة العلاقة بين وقت الفشل ومحتوى الهيدروجين ووقت الخبز. عن طريق الخبز، يتم تقليل تراكم الهيدروجين في المادة، ويتم إطالة وتحسين وقت الفشل ومستوى الإجهاد الحرج المنخفض. هنا، يشير مستوى الإجهاد الحرج إلى مستوى الإجهاد الذي لن يحدث تحته تقصف الهيدروجين، على غرار حد التعب.

يعتمد ما إذا كان وقت الخبز كافيًا بشكل أساسي على مستوى صلابة المادة وعملية الطلاء الكهربائي ونوع الطلاء وسمك الطلاء. يجب عمومًا خبز المثبتات ذات مستوى الصلابة الأقل بعد المعالجة بالطلاء الكهربائي لمدة أقل من 4 ساعات: يتم خبز نفس الطلاء، ولكن المثبتات ذات مستوى الصلابة الأعلى بشكل عام لمدة 8 ساعات على الأقل. لقد تم اقتراح أن يتم خبز المثبتات ذات الصلابة بين 3133HRC لمدة 8 ساعات؛ يجب خبز المثبتات ذات الصلابة بين 33-36HRC لمدة 10 ساعات: يجب خبز المثبتات ذات الصلابة بين 36-39HRC لمدة 12 ساعة. يجب خبز المثبتات ذات الصلابة التي تتراوح بين 39-43HRC لمدة 14 ساعة. يجب أن تأخذ صياغة عملية الخبز أيضًا في الاعتبار مستوى صلابة أداة التثبيت ونوع الطلاء. يمكن أن تلعب طبقة الطلاء دورًا كحاجز لنشر الهيدروجين إلى حد ما، مما سيعيق انتشار الهيدروجين إلى الخارج من أداة التثبيت. بشكل عام، من الأسهل على الهيدروجين أن ينتشر للخارج من خلال طبقات فضفاضة مثل المثبتات مقارنة بانتشاره للخارج من خلال طبقات كثيفة. يوجد أيضًا هذا الاختلاف بين طلاء الزنك وطلاء الكادميوم الأكثر كثافة. من أجل صنع أكبر قدر ممكن من مادة نشر الهيدروجين، من الضروري أن تستغرق وقتًا طويلاً في الخبز. ايه دبليو جروبين جونيور ويعتقد أنه عندما يتجاوز سمك الطلاء 2.5 ميكرومتر، يكون من الصعب على الهيدروجين أن ينتشر خارج الفولاذ. في هذه الحالة، تصبح الطبقة المجلفنة عائقا أمام انتشار الهيدروجين. يمكن اعتبار أن معالجة الخبز في هذه الحالة تعيد توزيع الهيدروجين فعليًا إلى مواضع المصيدة المختلفة في المادة. لقد أثار فشل تقصف الهيدروجين في السحابات بالفعل قلقًا واسع النطاق في صناعة السيارات. يحدث هذا النوع من الفشل بشكل غير متوقع، مما يضيف عبئًا كبيرًا على شركات السيارات وموردي أدوات التثبيت، الأمر الذي لا يتسبب في تعرضهم لخسائر اقتصادية فحسب، بل يشكل أيضًا تهديدًا لرضا مستخدمي الشركة وسلامة السيارات.

لقد تم إيلاء المزيد والمزيد من الاهتمام للوقاية من فشل التقصف الهيدروجيني للمثبتات في صناعة السيارات. يمكن أن تتعطل أدوات التثبيت التي تعاني من التقصف الهيدروجيني مبكرًا خلال دقائق قليلة بعد التجميع عندما يكون الضغط الفعلي أقل بكثير من قوة شد المادة. في ورشة تجميع السيارات، فإن فشل التقصف الهيدروجيني للمثبتات سوف يقلل بشكل كبير من كفاءة الإنتاج. يجب فحص السيارات ذات المخاطر المحتملة لفشل التقصف الهيدروجيني واحدة تلو الأخرى، ويجب استبدال جميع أدوات التثبيت الممكنة بمثبتات جديدة وموثوقة، وسيستغرق استبدال أدوات التثبيت الكثير من الوقت. سيكون استبدال أدوات التثبيت التي تضررت بسبب تقصف الهيدروجين عبئًا كبيرًا على كل من مصنعي السيارات ومصنعي أدوات التثبيت.

المزيد من أخبار صناعة الشركات المصنعة للختم ذات الصلة: