Zjawisko kruchości wodorowej w wyrobach złącznych

Kruchość wodorowa w wyrobach śrubowych od kl. 10.9 (Rm=1000N/mm2) i twardości 320HV/30HRC) cynkowanych galwanicznie.Szkodliwy wodór wnikający do stali w czasie np. procesu galwanicznego może być przyczyną późniejszej utraty plastyczności, pęknięć nawet przy normalnym obciążeniu konstrukcyjnym. Takie zjawisko jest często związane z wodorem powodującym kruche pęknięcia.

Zjawisko kruchości wodorowej dotyczy elementów sprężynujących i wyrobów śrubowych od kl.10.9 ( Rm=1000N/mm2), a więc wyrobów o dużej wytrzymałości na rozciąganie , dużej twardości oraz utwardzonych powierzchniowo.

Szkodliwy wodór pochodzi min. z takich procesów jak:

  • galwaniczna obróbka powierzchniowa (np. cynkowanie)
  • trawienie
  • proces czyszczenia w kwasach przed obróbką galwaniczną
  • fosforanowanie
  • nawęglania gazowego

Procesem obróbki cieplnej który zmniejsza ilość szkodliwego wodoru w stali podczas powlekania galwanicznego jest odwodorowanie przez wygrzewanie. Wygrzewanie rozpoczyna się w ciągu godziny po zakończeniu nałożenia powłoki elektrolitycznej ale przed chromianowaniem. Wielkość i kształt części oraz własności mechaniczne, proces czyszczenia i powlekanie elektrolityczne powodują , że czas wygrzewania trwa od 2 do 24 godzin w temp. 200 – 230C.

Ze wzrostem grubości powłoki ochronnej (np. cynkowej) zwiększają się trudności z usunięciem wodoru. Części złączne o większych średnicach są mniej podatne niż te o małych średnicach. Podana procedura zgodna z PN-EN ISO 4042:1999 z mniejsza tylko do minimum wystąpienie kruchości wodorowej podczas procesu powlekania galwanicznego elementów złącznych i śrubowych od klasy 10.9. Pamiętajmy nie można zapewnić całkowitej likwidacji kruchości wodorowej dla tej grupy towarów.

Alternatywne powłoki

Alternatywą są powłoki metaliczne osadzane nieelektrolitycznie, w których nie występuje szkodliwy wodór podczas procesu powlekania. Procesy te eliminują zjawisko kruchości wodorowej i opóźniają pękanie stali.

Takimi nieelektrolitycznymi procesami są min. Delta – Tone, Dactromet i cynkowanie ogniowe (opisane w pkt.9) Dla elementów złącznych sprężystych np. podkładki zalecane są powłoki metaliczne pokrywane mechanicznie (opisane w pkt.9).