1、什（shí）麽（me）是脆性斷裂（brittle fracture ）？

未經明顯的變形而發生的斷裂，斷裂時材料幾乎沒有發（fā）生過（guò）塑性變形。如杆件（jiàn）脆斷時（shí）沒有明顯的伸長或彎曲，更無縮頸，容器破裂時沒有直徑（jìng）的（de）增大及壁厚的減薄。

2、鋼常見（jiàn）的脆性有哪些？

2.1.硬脆hard brittle

2.2. 冷脆cold shortness

2.3.熱脆 hot shortness

2.4.回火脆性temper brittleness

2.5.磷脆phosphate brittleness

2.6.應力腐蝕stress corrosion

2.7.氫脆Hydrogen Embrittlement

3、氫脆是什麽？

氫原子是質量最輕、直徑最小的元素，因此它在金屬中（zhōng）的擴散活化能比其它（tā）元素低得多，活性比較自由，即（jí）使在固（gù）態金屬（shǔ）中，氫（qīng）原子也能侵（qīn）入或逸出。這種由於擴散到金屬中的氫或（huò）生成金屬氫（qīng）化（huà）物所（suǒ）造成的材料脆化現象稱為氫脆。

4、氫脆產生的機理

主要原理是將鋼鐵基（jī）體中一些易於（yú）滲入氫原子（zǐ）的位置形容為“陷阱”，這些位置包括鋼鐵結構中的晶界、位錯中心、非金屬夾雜物及碳化物等與鋼鐵原子之間形成的固-固界麵，還有應力中心等。當活動氫原子進入這些“陷阱”，即被束縛（fù）而成為非活躍氫原子。

晶界 位錯 非金屬夾（jiá）雜物

氫原子在”陷阱”位置的聚集將使材料的斷裂應力下降，應力集中部位將形成裂紋，裂紋逐漸擴展直至斷裂發生，此即為氫脆引起的延遲斷裂現象。

5、緊固件易產生氫脆（cuì）失（shī）效危險必須滿足下麵的三個特（tè）征

A、高抗拉強度或硬（yìng）化或（huò）表（biǎo）麵淬硬；

B、吸附氫（qīng）原子；

C、在拉伸應（yīng）力狀態下（xià）。

6、氫脆的表現形式（shì）

• 氫（qīng）脆是延遲性（xìng）的破壞（huài），由於鋼中氫存在（zài）於應（yīng）力集中部位（wèi），直到發生延遲破壞需要若幹時間，而在一般的機械特性（xìng）測試上往往忽略及遺漏了延展性的重要性，也無法在短時間（jiān）的試驗（yàn）測出延遲破壞的傾向，使得緊固件雖在滿（mǎn）意的機械特性狀（zhuàng）態（tài）或標準的設（shè）計強度下(如硬度、降伏強度（dù）應力、衝擊等等)仍產生破裂，經常是由很微小的裂痕造成突然間的崩（bēng）裂。

• 氫脆在（zài）緊（jǐn）固件來（lái）說可能是最壞的問題發（fā）生原因之一，因為它（tā）是延遲破壞。

• 氫脆一般發生在（zài）零件受到靜（jìng）態（tài）載荷的條件下，緊固件（jiàn）在（zài）安裝後（hòu）可能在數小時或此後更長的時間內出現斷裂。

• 而零件承受動態高應變載荷時，例如（rú）在進行拉伸試驗時，載荷在短時間內迅速增加最後達到零件拉力載荷極限而發生斷裂，則不易發生氫（qīng）脆。

• 判斷氫脆不宜采取拉伸試驗的方法，具體方法將在後文闡述。

7、氫脆的危害

由於無法在短時間（jiān）的試驗測出，同時又是在受到靜態載（zǎi）荷的條件下而發生的（de）突然間的崩裂，因此芭乐视频网页版無法預測其斷裂的具體時間，就不能對其失效進行前期的處理，從而不能預先（xiān）消除失效的發（fā）生。

氫脆一經產生，就消除不了。氫脆是溶於鋼中的（de）氫，聚合為氫分子，造成應力集中，超過鋼的強（qiáng）度極（jí）限，在鋼內部形成細小的裂紋（wén）。

8、哪些等級（jí）的緊（jǐn）固件（jiàn）會產生氫（qīng）脆呢？

材料的敏（mǐn）感性—材料敏感性是材料（冶金/機械（xiè））狀態的一（yī）種功能，是理解氫脆（HE）現象的基本依據，簡單地說，就是研究（jiū）一種有應力的材料在缺失和吸收氫之後的表（biǎo）現。材料強度（即抗拉強度和/或硬度）對氫脆的敏感（gǎn）性為一級效應。強度增加（jiā），鋼的（de）延展性降低，減少（shǎo）韌性（xìng）並（bìng）增（zēng）加氫脆的敏感性（xìng）。出於同樣的原因，在同等強度的情況下，具有（yǒu）較低韌性的鋼材天生就更脆（cuì）弱，更容（róng）易受到氫脆的影響。當規定（dìng）的（de）硬度超過39 HRC（380 HV）時，鋼製緊固件的敏感性會顯著增加。鋼製緊固件規定硬度低（dī）於39 HRC (380 HV)，（例如SAE J429 等級8, ISO898-1 等級10.9螺栓）通常對氫脆失效沒有明（míng）顯（xiǎn）的敏感性。

也就（jiù）是說，他們可以（yǐ）承受更高濃度的氫，而不會導致機械強度的延遲下降。這一說法假定（dìng）緊固件是通過良好的控製製造工藝生（shēng）產的, 且（qiě）使用適當（dāng）選擇的優質鋼材。由於化學、回火溫度和亞（yà）微觀結構的二階效應，熱處理（lǐ）淬火和回火鋼製緊固件的（de）臨界硬度閾值各不相同。這些（xiē）二階效應可（kě）能與（yǔ）±1.0 HRC (~±10 HV)的閾（yù）值相差很大（dà）。

此外，由（yóu）於不受控製的（de）熱處理（例如，不完全的馬（mǎ）氏體相變，無意的滲碳）和/或（huò）非金屬夾雜（zá）物等雜質，冶金結構的（de）非均勻性可以極大地提高鋼（gāng）材的敏感性，這種方式是可（kě）測量的，但不可預測。關（guān）於IHE避免，一些（xiē）標準已經（jīng）定義了臨界硬（yìng）度限（xiàn）製，從31到35 HRC。但是, 這些（xiē）值在很大程度上不受數據的支持, 主要是為了防止製造錯（cuò）誤, 而這些錯誤可能會（huì）使材料比應有的更容易受到影響。更確切地說，將易受（shòu）影響（xiǎng）的緊固件產品歸類為具有最低硬度39 HRC（380 HV）是合適（shì）的。以上參考ASTM F1941/F1941M-2016

以上參考ISO 4042-2018

9、氫脆產生的主要因素有哪些呢？

(1)、酸洗：零件在酸洗時，鋼鐵與酸反應產生（shēng）氫，Fe+H+→Fe²⁺+H₂↑。鋼鐵此時（shí）與活性氫原子直接接觸，即使酸洗時間較短酸濃度較低，仍會有少量（liàng）氫滲入。

(2)、除油：陰極電解除油雖然除油效率（lǜ）高，但通電時作（zuò）為陰極的零件表麵會析出氫原子，從而造成滲氫。

(3)、熱處理：高產量的熱處理生產線均采用（yòng）連續式網帶爐，淬火爐內（nèi）一般（bān）會滴注一定量的甲醇（chún）和丙烷作為保護氣氛來防止（zhǐ）脫碳。保（bǎo）護氣在裂解罐（guàn）中高溫裂解出H₂、CO、CO₂、CH₄等，此時零件在（zài）高溫環境下，氫較容（róng）易滲入。

(4)、電鍍：電鍍（dù）時零件同樣作為陰極，陰極上不但沉（chén）積鋅、鎳等（děng）鍍層，同樣會有氫的析出。不（bú）過有研究表明，鍍（dù）層對氫有阻隔作用，一旦零件上（shàng）沉積了一定厚度的鍍層後，氫就（jiù）很難再（zài）滲入鋼鐵基體，同樣，此前已滲入的氫也很難再逸出。

10、如何判斷是否為氫脆所（suǒ）造成？

一（yī）個較簡單的判斷方法（fǎ），那就是如果螺絲或螺栓在裝（zhuāng）配後1 到48 小時內破壞，且其破壞在頭（tóu）部與（yǔ）杆部以及螺紋（wén）與杆部的交接位（wèi）置（zhì）那大概就是氫脆化破壞。如果螺絲在裝（zhuāng）置一（yī）段時間後破壞，這大概就是氫脆以外的問題。若是從組織上來觀察，氫脆化（huà）破斷麵為一種粒界破裂。

隨著零件硬度的提高（gāo）、含碳量的增加、冷作硬化程度的強化，在酸洗和電鍍過程中。氫的溶解度和因此產生吸收氫的總量也將增加，也就是說零件的氫脆敏感性就越強（qiáng）。直徑較小的零件比直徑較大的零件氫脆敏感性就強。