高強度耐磨板氫脆化的研究!

  為進一步提高1500MPa級高強度耐磨板的延(yan)遲(chi)斷(duan)裂特性,可以想(xiang)到(dao)的是(shi)增加化(hua)學(xue)成分(fen)的高合金(jin)化(hua)鋼。在這種情況下,雖然可以期待鋼材本身延(yan)遲(chi)斷(duan)裂特性會提高,但考慮(lv)到(dao)在螺(luo)(luo)栓零部(bu)件的應用時,從電化(hua)學(xue)原理來(lai)看,螺(luo)(luo)栓與易氧化(hua)的螺(luo)(luo)母、墊(dian)圈(quan)或鋼板(ban)之間(jian)有可能產生腐蝕電池作用。也(ye)就是(shi)說,由于(yu)有許多的氫滲入抗(kang)氧化(hua)性好的螺(luo)(luo)栓,因(yin)此會使螺(luo)(luo)栓的延(yan)遲(chi)斷(duan)裂特性變(bian)差。

  以往(wang)有的(de)(de)研究是假設(she)螺栓坯(pi)料不(bu)變(bian),使(shi)用(yong)異種金屬(shu)制作(zuo)墊圈,調查了在腐(fu)蝕電池作(zuo)用(yong)下延遲斷(duan)裂特性的(de)(de)變(bian)化。但是,關于改變(bian)螺栓材(cai)質(zhi)后(hou),螺栓與可實際使(shi)用(yong)的(de)(de)螺母、墊圈或(huo)鋼板之(zhi)間會產(chan)生腐(fu)蝕電池作(zuo)用(yong)的(de)(de)研究報告完全沒有。

  日本采用3種鋼進行試驗。試驗用鋼為JFE-c500高(gao)強度耐磨板(JFE鋼(gang)鐵公司產(chan)高(gao)強度耐磨板)、A鋼(gang)(1300MPa級高(gao)強度螺栓用鋼(gang))、B鋼(gang)(低C馬氏體時效鋼(gang))、C鋼(gang)(Ni大量(liang)添加鋼(gang))。

  將切削加工后的(de)(de)試樣放在3%鹽水中進行延(yan)遲(chi)斷(duan)裂特性(xing)(KⅠscc)的(de)(de)試驗。在各試驗鋼(gang)種(zhong)中能看到(dao),當坯料的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)提高(gao)(gao)(gao),KⅠscc下降時,螺栓(shuan)有發生(sheng)斷(duan)裂的(de)(de)趨勢(shi)。沒有發生(sheng)斷(duan)裂的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)等級因鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)不同而不同,C鋼(gang)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)等級比SCM435或A鋼(gang)高(gao)(gao)(gao),即使強(qiang)度(du)(du)達(da)到(dao)1500MPa,也沒有發生(sheng)延(yan)遲(chi)斷(duan)裂。雖然B鋼(gang)的(de)(de)KⅠscc值非常(chang)高(gao)(gao)(gao),但螺栓(shuan)發生(sheng)了延(yan)遲(chi)斷(duan)裂。

  為評價螺栓(shuan)與易氧(yang)化零部(bu)件(螺母(mu)、墊(dian)圈或固定(ding)板)的(de)(de)接(jie)(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)后向(xiang)螺栓(shuan)滲(shen)入(ru)氫(qing)的(de)(de)量(liang),對軟鋼(gang)與試驗用鋼(gang)接(jie)(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)時和不接(jie)(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)時的(de)(de)滲(shen)入(ru)氫(qing)量(liang)進行(xing)了比較。在沒有接(jie)(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)的(de)(de)情(qing)況下(xia),A、B、C鋼(gang)都能看到(dao)在常溫~350℃附(fu)近有擴散(san)氫(qing)的(de)(de)析出。只有在B鋼(gang)中(zhong)能看到(dao)擴散(san)氫(qing)的(de)(de)析出。在B鋼(gang)中(zhong)所看到(dao)的(de)(de)擴散(san)氫(qing),從試驗鋼(gang)個體來看當然不是滲(shen)入(ru)的(de)(de)氫(qing),而是與軟鋼(gang)接(jie)(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)后才滲(shen)入(ru)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)氫(qing)。

  由此(ci)可(ke)以(yi)認為,雖然(ran)B鋼的(de)延遲斷(duan)裂特性好,但在(zai)螺(luo)栓(shuan)試(shi)驗(yan)中出現劣(lie)化(hua)是由于(yu)接觸腐蝕(shi)后使滲入的(de)氫增(zeng)加所(suo)致。另外(wai),用C鋼制作的(de)螺(luo)栓(shuan)可(ke)以(yi)提高(gao)延遲斷(duan)裂特性是由于(yu)Ni的(de)大(da)量(liang)添加可(ke)以(yi)抑(yi)制接觸腐蝕(shi)所(suo)致。