Sensibilité à la fragilisation par l'hydrogène des boulons de rail et du post--processus d'élimination de l'hydrogène pour les boulons à haute-résistance
Pourquoi les boulons de chenille à haute résistance-sont-ils plus sensibles à la fragilisation par l'hydrogène que les boulons ordinaires ?
Les boulons à haute résistance-ont une structure martensitique fine avec une distorsion de réseau élevée, présentant une forte adsorption des atomes d'hydrogène. Les réactions cathodiques pendant la galvanoplastie génèrent des atomes d'hydrogène abondants, qui pénètrent facilement dans les interstices du réseau et forment une « contrainte induite par l'hydrogène-. Les boulons ordinaires ont une structure en ferrite-perlite avec des réseaux lâches, permettant une diffusion rapide de l'hydrogène et aucune accumulation. Dans les boulons à haute résistance-, la diffusion de l'hydrogène est bloquée, conduisant à une accumulation à des concentrations de contraintes ; le dépassement de la teneur critique en hydrogène déclenche une fracture fragile.
Quelles sont les principales différences de surface de fracture entre la fragilisation par l’hydrogène et la rupture par fatigue ordinaire ?
Les fractures de fragilisation par l’hydrogène sontplat, lumineux et cristallin, sans stries de fatigue évidentes. Les fractures se produisent généralement au niveau de la racine du filetage ou de la transition de la tête-tige et sont des défaillances soudaines et fragiles sans avertissement préalable. Les fractures de fatigue ont des caractéristiques distinctesorigines de fatigue, zones de propagation (avec fines stries) et zones de rupture finale, se formant progressivement sous des charges alternées. Les caractéristiques de la surface de fracture permettent d’identifier rapidement la fragilisation par l’hydrogène comme cause.
Quels sont les paramètres fondamentaux de la déshydrogénation après-placage et en quoi diffèrent-ils selon le matériau des boulons ?
Les paramètres de base sonttempérature de déshydrogénationettemps de maintien. Les normes chinoises spécifient une température de 190 à 230 degrés pendant au moins 4 heures. Pour les boulons en acier au carbone de qualité 10,9, 200 degrés × 4 heures suffisent ; pour les boulons en acier allié de qualité 12,9 (susceptibilité plus élevée), 220 degrés × 6 heures sont nécessaires. La déshydrogénation doit se produiredans les 24 heuresdes retards de placage-permettent à l'hydrogène de se diffuser profondément dans les réseaux, rendant son élimination complète impossible.
Quels procédés de galvanoplastie augmentent le risque de fragilisation par l’hydrogène et comment les éviter en ingénierie ?
Galvanoplastie acide(par exemple, le zingage acide, le placage de cuivre acide) présente le risque le plus élevé, car les électrolytes acides accélèrent la génération et la pénétration de l'hydrogène. Priorités de l'ingénieriezingage alcalin sans cyanure-ougalvanisation mécaniquepour les boulons à haute-résistance. La galvanisation mécanique utilise un dépôt physique, ne produisant aucun atome d'hydrogène et éliminant la fragilisation à la source. Si le placage acide est obligatoire, contrôlez strictement la densité de courant et prolongez le temps de déshydrogénation pour garantir une évacuation complète de l'hydrogène.
Comment filtrer au préalable les boulons présentant des risques de fragilisation par l'hydrogène à l'aide de méthodes simples-sur site ?
La méthode la plus courante est latest de fracture retardé (version rapide). Un échantillon de boulons est soumis à 70 à 80 % de leur précharge de limite d'élasticité et maintenu pendant 24 à 48 heures. Une fracture pendant le maintien indique une grave fragilisation par l'hydrogène. De plus, unessai de flexion-plier des boulons autour d'un mandrin de diamètre spécifié-révèle une fragilisation en cas de rupture fragile (pas de déformation plastique) avec une surface brillante. Tous les boulons défectueux doivent être mis au rebut et ne doivent pas être utilisés.