ما هو تقصف الهيدروجين ؟

يمثل تقشير الهيدروجين مشكلة خطيرة ، حيث يمكن أن يسبب تغييرات في بنية المواد ويؤدي إلى انخفاض حاد في الخواص الميكانيكية. على الرغم من عقود من البحث المتعمق ، لا تزال هناك العديد من الشكوك حول تقشير الهيدروجين.

المعرفة الأساسية بتقصف الهيدروجين

المواد الأكثر عرضة للتقصف بالهيدروجين تشمل الفولاذ عالي القوة وسبائك التيتانيوم وسبائك الألومنيوم. يعد دخول الهيدروجين إلى المعادن والسبائك عاملاً مهمًا في تكوين تقشير الهيدروجين. هذه العملية نفسها معقدة للغاية ، ويعتمد معدل دخول الهيدروجين أيضًا على العديد من المتغيرات. بالإضافة إلى التآكل ، تشمل مصادر الهيدروجين أيضًا عمليات صناعة الفولاذ ، وتحلل مواد التشحيم غير المناسب ، وبيئات المعالجة الحرارية ، وعمليات اللحام ، والمعالجة الميكانيكية في البيئات الرطبة. علاوة على ذلك ، يبدو أن غالبية مخاطر التقصف تحدث أثناء عملية المعالجة السطحية الكهروكيميائية.

يمكن تقسيم تقصف الهيدروجين إلى فئتين رئيسيتين

1. تقصف الهيدروجين الداخلي ، والذي يحدث بسبب الامتصاص الزائد لغاز الهيدروجين بواسطة المواد المعدنية أثناء عمليات الصهر أو التشكيل أو اللحام أو الطلاء الكهربائي أو التخليل ؛

2. تقصف الهيدروجين البيئي ، وهو كسر هش ينتج تحت العمل المشترك للإجهاد وجو الهيدروجين أو الوسائط الأخرى التي تحتوي على الهيدروجين.

تحدث أمثلة نموذجية لتقطيع الهيدروجين في مواد مثل الفولاذ الكربوني وسبائك الصلب. قوة أو صلابة السحابات هي معلمة أساسية.

مسامير ، مسامير ، ودبابيس مع قوة شد أعلى من 1000MPa ، صلابة أساسية أعلى من 320hv ، وصلابة سطح بحد أدنى 450hv ؛ السحابات عالية القوة مثل مسامير التنصت الذاتية مع صلابة أكبر من 40HRC ؛ والغسالات المرنة مع صلابة أكبر من 40HRC معرضون لخطر تقصف الهيدروجين.

تقصف الهيدروجين في السحابات هو عملية فشل هشّة متأخرة. تحدث الكسور بعد التركيب وتحدث فقط على السحابات تحت ضغط الشد (مع استثناءات قليلة جدًا ، مثل بعض مكونات الزنبرك الخاصة التي تشكلت على البارد والتي لها إجهاد الشد المتبقي وقد تنكسر حتى بدون تثبيت). مستوى إجهاد الشد في السحابات هو معلمة حاسمة حيث من المرجح أن تعاني السحابات من كسر تقصف الهيدروجين تحت قوى الحمل العالية. ومع ذلك ، يمكن للسحابات أيضا كسر حتى عندما تكون قوة الشد أقل من الحمل المطبق. يحدث هذا الفشل في وقت ما بعد تجميع السحابات. عادة ، تحدث الكسور عدة ساعات أو أيام بعد تثبيت التثبيت. نادرا ما يحدث تقشير الهيدروجين في غضون ثوان أو أشهر بعد التجميع ، وعندما يحدث ذلك ، يحدث فجأة دون أي تحذير أو علامات واضحة. فشل المكونات أثناء التشغيل عادة ما يأتي بتكلفة عالية.

يظهر سطح كسر تقشير الهيدروجين كسر غير الدكتايل. يستخدم مهندسو المواد ذوي الخبرة عمومًا الفحص المجهري الإلكتروني للفحص ، ومظهر الكسر الهش مشابه جدًا لما تسببه أسباب أخرى للكسر بين الخلايا.

▲ الشكل 1: تقصف الهيدروجين يسبب كسر الحبيبي في البراغي

يمر حدوث تقصف الهيدروجين عبر الخطوات التالية

1. يتخلل الهيدروجين في السحابات.

2. الهيدروجين في موزع السحابة إلى مناطق التوتر عالية الشد.

3. يفصل الهيدروجين إلى حدود الحبوب ، والشوائب ، والكسور ، وغيرها من العيوب.

4. يتم الوصول إلى تركيز الهيدروجين الحرج.

5. تنتشر الشقوق من النقطة 2 إلى النقطة 5 ، حتى لا يتمكن المثبت من تحمل قوة الحمل المطبقة والكسور في نهاية المطاف.

▲ الشكل 2: تشقق مشتق الهيدروجين تتسرب إلى مثبتات

شركة جينان تشونغتشوان للمعدات ، شركة ltd معروفةمصنع قفل صناعيملتزمون بتقديم حلول متميزة لمتطلبات صناعية متنوعة. يكمن تركيزنا في توفير مثبتات مصممة بدقة تلتزم بأكثر معايير الأداء والاعتمادية صرامة. نرحب بجميع الأفراد المهتمين للوصول إلينا لتلبية احتياجاتهم الصناعية. تواصل معنا اليوم!