三小白角钢

角钢
分享不同类型角钢的相关知识
三好角钢-国内优秀角钢生产厂家与产品分享

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜

更新时间:2021-10-11 01:26:16点击:

 心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图1)

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图2)

第三篇 - 改装过程进行时

  

第二次世界大战初期,英国皇家空军一架Spitpie战斗机由于引擎主轴断裂而坠落,机毁人亡,此事曾震惊英国朝野。1975年美国芝加哥一家炼油厂,因一根15cm的不锈钢管突然破裂,引起爆炸和火灾,造成长期停产。法国在开采克拉克气田时,由于管道破裂,造成持续一个月的大火。我国在开发某大油田时,也曾因管道破裂发生过井喷,损失惨重。在军事方面还有:美国“北极星”导弹因固体燃料发动机机壳破裂而不能发射,美空军F-11战斗机在空中突然坠毁等。途中行驶的汽车因传动轴突然断裂而翻车,正在机床上切削的刀具突然断裂等事故枚不胜举。

这些灾难性的恶性事故,瞬时发生,事先毫无征兆,断裂无商量,严重地威胁着人们生产财产安全。起初科学工作者们对出事原因,众说纷纭,一筹莫展。后来经过长期观察和研究,终于探明这一系列的恶性事故的罪魁祸首——氢脆。

1.揭开氢脆断裂之迷

氢脆通常表现为钢材的塑性显著下降,脆性急剧增加,并在静载荷下(往往低于材料的σb)经过一段时间后发生破裂破坏的趋势。众所周知,氢在钢中有一定的溶解度。炼钢过程中,钢液凝固后,微量的氢还会留在钢中。通常生产的钢,其含氢量在一个很小的范围内。氢在钢中的溶解度随温度下降而迅速降低,过饱和的氢将要析出。氢是在钢铁中扩散速度最快的元素,其原子半径最小,在低温区仍有很强的扩散能力。如果冷却时有足够的时间使钢中的氢逸出表面或钢中的氢含量较低时,则氢脆就不易发生。如果冷却速度快,钢件断面尺寸比较大或钢中氢含量较高时,位于钢件中心部分的氢来不及逸出,过剩的氢将进入钢的一些缺陷中去,如枝晶间隙、气孔内。若缺陷附近由于氢的聚集会产生强大的内压而导致微裂纹的萌生与扩展。这是由于缺陷吸附了氢原子之后,使表面能大大降低,从而导致钢材破坏所需的临界应力也急剧降低。一般的说,钢的氢脆发生在室温附近的-50~100℃之间。温度过低时氢的扩散速度太慢,聚集少不会析出;高温时氢将被“烤”出钢外,氢脆破坏也不大会发生。随着科学的发展,人们又发现氢脆机理的新观点:氢促进了裂纹尖端区塑性变形,而塑性变形,又促进了氢在该区域内浓集,从而降低了该区的断裂应力值,这就促进了微裂的产生,裂纹的扩展也伴随着塑性流变。

2.影响钢氢脆断裂的因素

人们经长期的研究发现,影响钢氢脆断裂的因素主要有如下三方面:

(1)环境因素

如钢在含氢量较高的环境中,如水、酸、氢气中时,氢通过吸附在钢铁表而扩散,造成钢变脆。同时氢分压对氢裂纹扩展速度有明显的影响,提高氢气压力会增加氢脆敏感性。

(15)

接着上面说,色带也就是车架上那些红色的导线是如何做的。为啥做这些导线我前面也大体说了。改装不仅是性能的提升,更是对机车的尊重,机车是由生命的。人的基体也是通过血管连接形成统一体的,所以改的机车也可以这样,“心中的那抹绿”应该是一辆有生命的改装车,发动机类似于我们的心脏,车轮油箱车架类似人类的四肢,也要通过类似血管的东西连接,这里就结合自己所学专业,想到了电路板上面的导线。

(2)强度因素

这里用到了几种宽度的美纹纸,一种3mm宽度,一种10mm宽度,一种30mm宽度,网上有卖的。但是最后我不建议大家用美纹纸做色带,因为美纹纸胶带两侧并不整齐且往下撕美纹纸的时候容易断,有好的方法还请大家不吝赐教。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图3)

这时驼峰也喷好了底漆,喷好红色漆,一定要等漆干了之后再贴那个不干胶贴,切记!!!一般30小时以后再贴,所以喷这些色带还有文字需要很长时间。46就不用说代表什么意思了,每个车友都有偶像,罗西是我的偶像。96代表这车的年份,96年那会我刚上小学二年级呀。

一般来说,钢的强度越高,氢脆敏感性越大。国外一些发达国家明文规定“高强度钢不准酸洗”就是为了防止氢脆。而化学成分是通过强度来影响钢的氢脆断裂,这是因为氢和S、P等原子偏析于晶界会引起晶界结合力减弱,从而促使沿晶界首先断裂。

(3)热处理

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图4)

把玻璃钢车座座体和油箱拼接在一起准备喷色带。

业已查明,钢的氢脆与其显微组织和热处理有密切的关系,实验和事实标明,该组织在热力学上稳定性愈差,则氢脆的敏感性愈大。例如珠光体、铁素体组织的氢脆倾向远低于马氏体,而且网状分布的高碳马氏体最敏感。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图5)

把需要喷漆的工具都准备出来。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图6)

先喷蓝色色带,包括上三撑,蓝色色带30mm宽度,这里我这么喷漆会浪费不少,如果技术好,也可以用刷子刷出来。

3.热处理防氢脆措施

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图7)

在热处理产业链上,多道工序需要酸洗,如淬火后回火前的酸洗、回火后喷砂前酸洗、蒸汽处理或氧氮化前酸洗、TiN等表面强化前的酸洗以及电镀前的酸洗等。酸洗在不同阶段其目的是不一样的,有的是为了去除氧化皮,有的是为了提高工件表面活性,有的是为了缩小尺寸等。传统的酸洗工艺繁琐、流程长、成本高、能耗大、污染严重、劳动条件差等,更为可怕的是对钢材内在质量产生很大的危害——氢脆。为此,改进酸洗工艺,采取防渗氢措施,已成为几代人关注的问题。

前减震也要喷,喷什么样的颜色之前也介绍过了,还是用到了电阻色环标识的知识,为了纪念这车子20年了。

(1)酸洗工艺的改进

钢铁表面的锈蚀主要是铁的氧化物和氢氧化物等,清除这些锈蚀主要是酸类组分借助表面活性剂等的协同作用来完成的,其作用过程大致是溶解和剥落。为了克服常规酸洗带来的缺陷,可作如下改进。

首先,降低酸浓度。一般钢铁件采用30%~35%HC1(质量分数),除去氧化皮的速度快,但耗量大,酸雾重,对基体的过腐蚀也强,难以保证产品质量。如用低浓度酸洗工艺对降低酸液消耗,改善环境,提高工件表面质量有明显的经济效益和社会效益。该工艺利用氧化皮的多孔性,在润湿剂的作用下使酸液迅速渗透到基体与氧化皮的界面上发生Fe+2HC1==2FeC12+H2↑化学反应,利用氢气的机械剥落作用,达到除去氧化皮清洁表面的作用。由于氧化物在稀酸中的反应缓慢,尿素等缓蚀剂对裸露基体的吸附力强,防止了过腐蚀,降低了酸的无用消耗,同时亦减轻了工件渗氢数量。

 

做东西还是得有数据做支持。

其次,利用混合酸液的综合特性。生产上常用盐酸或硫酸液除锈,但两者的性能各异,若将盐酸与硫酸按适当比例配制成混合液,能兼有两者的功能,既能提高除锈速度,又降低了操作温度。

再次,采用多功能的高效除油除锈剂。近年来出现了“二合一”等多种除油除锈剂和快速除锈剂应用较普遍,这是钢铁酸洗工艺的一大进步。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图8)

最后,采用特殊的酸洗工艺。针对不同工件的形状、用途、热处理状态采取不同的酸洗工艺,就是说酸洗工艺也应该个性化。

(2)防止氢脆的措施

酸洗过程的渗氢是一个相当复杂的过程,即涉及腐蚀的共轭步骤,又涉及氢在金属表吸附和析出的以及浸入金属内部的并、串联步骤,还涉及到应力腐蚀的深层次问题。研究表明,在酸洗条件下,直接进行渗氢的电化学测量是研究酸洗过程渗氢行为的可行方法。为减轻钢铁件渗氢程度,可采取如下一些防渗氢措施。

第一,引入多功能的缓抑制。多功能的缓抑剂具有缓蚀与抑雾功能,不仅酸洗速度快,而且阻抑渗氢的功能较强,缓蚀率高。

第二,控制酸洗条件。钢铁在酸洗液中的渗氢量与酸度关系不太大,但与酸洗温度成正比,与酸洗时间的平方根成正比,建议采用酸液浓度较高、酸洗时间很短的酸洗方法。高速钢淬火件等高强度钢酸洗更要注意这个问题。具体生产单位,应制订严谨工艺,控制好酸的浓度、酸液温度、酸洗时间三大要素。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图9)

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图10)

第三,关注应力腐蚀问题。应力腐蚀开裂是指工件在受到静载拉应力和特定的腐蚀环境联合作用下,导致材料发生脆性开裂的过程。经过校直的淬火件,不管是正击还是反击,凡经校直过的工件一定先去应力再酸洗,否定氢脆致裂或变脆的几率相当大,很多单位都有深刻的教训,但并没有引起足够的重视。

第四,防止金属杂质污染酸洗液。业已查明,当酸洗液中含有P、As、Sn、Hg、Pb、Zn、Cd等金属杂质时,会促进渗氢量增加,加剧氢脆断裂倾向。

左侧减震代表1996,右侧减震代表2016。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图11)

第五,驱氢处理。是凡经过酸洗工件,最好进行180~200℃×3~4h驱氢处理。

4.氢脆试验方法

如果因热处理或表面处理产生了渗氢,应在尽可能短的时间内驱赶,使构件不至于因氢脆破坏失效。产生了氢脆也可以通过试验方法测定。

提前把车架喷成大红,先不用喷清漆,最后喷涂清漆。用3mm宽度的美纹纸做出色带,其中也做了一个整条桥,三端稳压器,接地这样的符号,导线根据需要可以随性发挥,不要求对称。这里最麻烦的就是那些焊盘的粘帖了,慢慢来吧,第一次做的焊盘数量不够,第二天又去做了100个。

以前的航空部为测氢脆曾制订过标准(HB5067)可供参考。该标准规定了用延迟破坏的方法,试验和鉴定抗拉强度≥1275MPa的结构钢和高强度钢经电镀和化学覆盖工艺处理后的氢脆性能。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图12)

车架主题太大,只能搬到屋外粘帖,当天的温度在5-6度,北风呼呼的刮,不容易呀。

(1)方法原理

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图13)

贴好的车架子。

结构钢和高强度钢由于氢和应力的作用,在小于屈服强度的静载荷下持续一定时间就会发生早期的脆性断裂。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图14)

电路板布线的时候有个规则,就是不能成90度,所以车上的色带导线拐角基本都是45度,没有垂直的。

(2)氢脆试样的技术要求

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图15)

后平叉的侧面也喷涂成大红,拉好色带。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图16)

主要有四点:

 用了几个小时的时间车架子一下子变黑了,就像变魔术一样。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图17)

第一,试样材料。应用与产品零件相同的材料制作,热处理至抗拉强度的上限(硬度与抗拉强度有一定的对应关系)。

第二,试样的形状和尺寸。延迟破坏的试样形状和尺寸应符合下图的规定,除图中已注明的尺寸公差外,其他尺寸公差应符合国家形位公差相关规定。

这里喷上黑漆后是迅速拆掉美纹纸还是等黑漆干了后再拆掉,我是根据实际情况拆的,有的漆干的快拆不好会把漆膜撕下来,车架的色带算是做好了,最后统一喷清漆,这样可以减少洗喷枪的次数。

第三,试样的制造。按图沿材料的顺纤维方向加工试样,粗加工后热处理至所要求的抗拉强度,然后精加工至规定尺寸,缺口用中软细粒氧化铝砂轮磨制。磨削时应保证缺口根部半径圆滑。磨削后投影检查,确保缺口尺寸符合图纸要求。逐根测量缺口根部直径(图中为φ4.5±0.05mm)的尺寸,并做好编号记录。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图18)
缺口示意

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图19)

现在可以很明显的看清楚那几个符号了。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图20)

第四,试样在镀盖前都应消除磨削应力,消除应力的最高温度应比该工件的回火温度低10~20℃,同时要避开材料回火脆性区,以保证消除应力后的试样硬度不会下降。

后平叉的下摇臂贴一道色带,加强管上面也拉一道色带。

(3)试验方法

按要求的镀覆工艺对试样进行预备处理和镀覆。带有镀层的试样其缺口的镀层厚度应不小于12~18μm。镀覆层应一次完成,不允许退镀或重复电镀。镀覆后,试样应尽快地(不超过3h)进行除氢。除氢的规范应符合工件或该钢的镀覆工艺规范的规定。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图21)

车架右侧的色带。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图22)

亮度高的地方拍的还清楚一下,每次搬动这个车架真的很费劲。

延迟破坏试样根据总载荷可在适当吨位的持久试验机上进行。加载时按镀覆前缺口根部尺寸计算试样的截面积。试样承受的静载荷数为未镀覆试样的缺口抗拉强度的75%,记录断裂时间。

未镀覆试样的缺口抗拉强度应是3~5个试样的平均值。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图23)

(4)结果评定

用6根平等的试样进行延时破坏试验,在规定的载荷下200h都不破断,则认为该钢经此镀覆工艺氢脆性能合格。如果有一个试样破断时间小于200h则认为氢脆性能不合格。

挂着再晾干一段时间。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图24)

 这么实用的文章,建议收藏,建议分享!

今天是2016年10月27日,从21日那天开始做这个色带工作,用了7天时间,这就是改装车花费时间长的原因。

跟良哥一起聊质量吧

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图25)

估计你喜欢:

接着说,二十年的车子了,很多地方都已经生锈了,特别是一些螺丝和一些镀铬(luo)件,为了给新车焕发容颜,决定全车螺丝件镀铬,包括之前加工的前轮毂两个大圆盘。

      

这里还用到了1种化学制剂一一钢铁除锈剂,也是开车跑了100多里去青岛城阳买的,买这个都不够油钱的,买了5瓶一共花了60。

良哥分享资料包(已修复)360躺枪

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图26)

良哥转载 | 经常出差的人是什么感受?SQE看完都沉默了

良哥转载 | 看施耐德打造“透明工厂”

图片左侧4瓶淡绿色的液体就是钢铁除锈剂,最右侧那瓶透明状的液体是铝合金除锈剂,钢铁除锈剂是酸性的,操作需要带橡胶手套,浓度根据生锈情况配。

干货 | 良哥带你了解员工技能矩阵图的变化(附实用表单)

除锈剂:水=1:6 

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图27)

把所有生锈的小件放进去

技术总工30年经验,提炼出控制产品质量的6个建议,机械工程师的宝贵财富

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图28)

良哥转载 | 经常出差的人是什么感受?SQE看完都沉默了

这个刹车是个综合体,还是拆下来单独浸泡吧

IATF16949 阅读笔记(4)

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图29)

一张表搞懂工厂各种设备的检验周期

放到溶液中10分钟左右就是去锈了,很快的,但也不要泡很长时间。

良哥分享 | 客户(SQE)审厂必查项目(浓缩的是精华)

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图30)

泡了一段时间后的结果;据老板说着除锈液还有磷化防锈的功能。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图31)

最低限度的质量月报要求(可下载)

全车小件浸泡完毕

员工犯错之过,管理方法之罪

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图32)

然后用冰箱抽屉拉着小件来到胶南海滨电镀工业园,找厂家进行镀铬,镀铬我也不是很懂具体工艺。镀铬分镀硬铬和装饰铬,硬铬用在耐磨件上面,装饰铬就是用在这些螺丝上面了,由于螺丝生锈很厉害,最后镀铬效果也不是很理想。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图33)

伟大PPT的五大法则,中英讲解,全程干货

所有的螺丝和小部件都需要用铁丝绑好,为了少花钱,我跟老板商量我自己来绑这些小件,最后一共花了200元。坐在我的电锤箱子上面,开始了艰苦的工作。

783页创意精美绝伦的PPT

质量管理基础知识(全套PPT)

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图34)

电镀加工车间门口,整个工业园里面非常的忙绿,机器轰鸣,有很多机械厂送件过来。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图35)

镀铬件终于都弄完了,前前后后花了五天时间。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图36)

镀铬之后,那些黑乎乎的螺丝显得亮堂堂的,和新的一样。

心中的那抹绿 - 川崎EX400改装cafe racer(十七)揭开热处理中钢铁氢脆断裂之谜(图37)自此全车钢铁件除锈工作完成。

待续...

请持续关注。

欢迎车友来稿

邮箱:76293120@qq.com  /  微信:h