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钢筋套筒中“氢分子”导致材料脆化

金属材料中存在H将导致材料脆化。断口形貌及显微组织,直螺纹钢筋套筒和螺母断口源区为沿晶断口,并观察到鸡爪花样,以及含H量测定,说明套筒在电镀(包括酸洗)过程中产生了渗H现象。 钢筋套筒价格 氢含量过高,将使材料的塑性、缺口拉伸强度降低,甚至在材料内部形成微裂纹,造成在静载条件下的延时断裂。存在于金属的原子氢,随着时间的推移,向夹杂、晶界、位错等处移动,形成氢分子(H)。

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在材料内部产生可高达13000个大气压的压力。当有氢存在时,甚至在小于材料屈服强度40%的外加应力条件下,几个小时便会引起破坏,这种破坏在筋连接套筒种类材料强度高、应力集中较严重的零件中表现尤为明显。当碳钢的抗拉强度超过105psi (700Mpa)时,极易导致氢损伤。根据硬度与强度的换算,套筒和螺母表面层的最低强度极限已达1185Mpa,加之螺纹机加工造成的缺陷引起应力集中,说明套筒已存在产生氢脆的强度条件。金属材料中允许的氢含量为多少,尚无严格的标准,但对材料造成损害是确定无疑的。

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含氢量的多寡仅表现为对材料损伤程度的差别,因为这里还涉及到一个外力门槛值问题。换句话说,含氢量高时,在不高的外力作用下便会产生氢致断裂。含几个ppM氢的碳钢构件发生氢致开裂的案例很多,甚至在含0.6ppMl氢的情况出现断裂的案例也并不罕见[2][3],何况被检套筒中的氢含量高达6ppM.套筒中增氢的原因是由于在酸洗、电镀过程中操作不当引起的。可靠的方法是在电镀后增加一道除氢处理。

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