150 likes | 589 Views
Hydrogen sprödhet. Göran Ahlin, Candor Sweden Björn Erik Schaug, Candor Norge. Vad menas med hydrogensprödhet?. Den fysikaliska process som gör vissa metaller spröda på grund att hydrogen tas upp av materialet.
E N D
Hydrogen sprödhet Göran Ahlin, Candor Sweden Björn Erik Schaug, Candor Norge
Vad menas med hydrogensprödhet? Den fysikaliska process som gör vissa metaller spröda på grund att hydrogen tas upp av materialet. Hydrogensprödhet I ett material kan förorsaka spröda brott långt innan matrialetsnormala brottgräns.
Mekanism • Startas av att väteatomer diffunderar in i materialet • I metallmatrisen (korngränserna) finns små inneslutningar (voids) där väteatomerna kan lagras. • Vid en viss atomkoncentration bilds vätgasmolekyler, varvid trycket i inneslutningen ökar • Trycket kan öka till nivåer där duktilitet och utmattningshållfasthet kraftigt reduceras.
Vilka material är känsliga? • Stål med brottgräns >1000 MPa eller hårdhet >30HRC (ca 300HV) • Titanlegeringar • Hårda aluminiumlegeringar
Riskprocesser • Ytbehandlingsprocesser där vätgas bildas • Elförzinkning • Förnickling • Betning • Fosfatering • Svetsning • Korrosion • Katodiskt skydd
Risk för hydrogensprödhet för olika förzinkningsprocesser och förbehandlingar • Surzink minst risk, cyanzink störst • Kraftig betning - stor risk • Anodavfettning – låg risk • Katodavfettning – hög risk
Utmattningshållfasthet för olika stål Fler faktorer än hydrogensprödhet påverkar ett ståls hållfasthetsegenskaper: • Ytstruktur- Ra värde • Materialtjocklek • Bearbetningsmetoder • Arbetstemperatur • Användningsmiljön
Ytbeskaffenhetens inverkan på utmattningshållfastheten hos Aluminiumlegeringar
Andra typer av materialfel förorsakade av ytbehandlingsprocessen - exempel • Fördröjd blåsbildning i skiktet-kanbero på gasinneslutningar i ytbehandlingsskiktet • Blåsbildning i lackskikt – kan bero på fukt i passiveringsskikt • Zinksläpp i högströmområden – kan bero på för höga strömtätheter • Spröda metallskikt –kan bero på föroreningar I baden
Värmebehandling Före metallbeläggning Stål med brottgräns >1000 kp/mm2 som slipats eller maskinbearbetats bör avspänningsbehandlas i 30-60 min 170-210 OC
Tiden för värmebehandling anpassas efter godstjocklekoch stålets brottgräns Värmebehandling efter metallbeläggning
Att tänka på • Ta alltid in materialspecifikationer från kund/konstruktion • Undvik hydrogenbildande operationer för kritiska material • Värmebehandla både före och efter om hårda material varmbearbetas • Ytbehandla på så släta ytor som möjliga på kritisika material