除氢处理定义与方法 螺丝为什么需要除氢
日期：2015-06-03 00:43 浏览次数：次
除氢处理定义：
除氢处理，也称去氢处理，一般对电镀前后必须进行工序，特别是对高强度高硬度的零件在电镀工艺中。
螺丝为什么需要除氢：
紧固件在加工和处理过程中,尤其在镀前的酸洗和碱洗以及随后的电镀过程中,表面吸收了氢原子,沉积的金属镀层然后俘获氢.当紧固件拧紧时,氢朝着应力最集中的部分转移,引起压力增高到超过基体金属的强度并产生微小的表面破裂.氢特别活动并很快渗入到新形成的裂隙中去.这种压力-破裂-渗入的循环一直继续到紧固件断裂.通常发生在第一次应力应用后的几个小时之内.为了消除氢脆的威胁,紧固件要在镀后尽可能快地加热烘焙,以使氢从镀层中渗出,烘焙通常在180-220℃进行3-24小时。
除氢方法：
(1)一般除氢方法
①将需除氢的镀件放在烘箱内(最好放在真空炉内)，或在热油中(适用于镀硬铬件)，在200～250℃下处理2～3h。②热油中除氢能获得与在烘箱中除氢具有同样的效果，由于其受热均匀，对镀层还具有填充孔隙的作用，有利于提高镀层的防护功能，对设备要求也更为简单。
(2)根据工件的使用要求提出除氢方法例如镀硬铬，在镀硬铬时由于电流效率过低，只有13％～18％，大部分电流消耗在氢的析出上，氢颇易扩散到镀层和基体金属的晶格中，渗氢较为严重，从而引起疲劳强度的降低，影响动、静负载强度，故在设计中应提出镀铬后驱氢处理的要求(驱氢是在200～220℃下热处理2～3h)。经驱氢处理之后可驱除渗入镀层和基体中60％～70％的氢，从而大大减轻了脆性而不会降低其硬度。
(3)热油代替在烘箱内驱氢有利于改善镀铬层的防护性能镀铬的电流效率很低，因而镀层孔隙率较高，且铬层极易钝化，同时由于钢铁件表面的铬层又是阴极性镀层，当镀层厚度较薄时极易引起锈蚀。为改善这一薄弱环节，可采取热油驱氢代替在同样工艺条件下的烘箱中驱氢工艺，实践证明，该工艺方法既可保持工件各个部位的温度均匀，达到完整的驱氢效果，又可有效地向铬层的孔隙、裂纹中填充油脂，从而提高了铬层的防护能力。
这一工艺的不足之处在于：机油加热时会产生油烟，对车间环境不利，应设排风装置，使用后用盖子盖严，并要防止油液污染地面，最好设在单独房间内。
(4)除氢温度不宜太高
例如，镀锌后，除氢是采用加热的方法将氢从金属中赶走’的。除氢的功效与除氢的温度、保温时间的长短有关。除氢的温度越高，时间越长，除氢就越彻底。但不能超过250℃。因为在这个温度下镀锌层的结晶组织会变形、发脆、抗蚀性能下降。1．4．2有效防止氢脆
(1)浸酸过程中防渗氢
钢铁件表面氧化皮的除去多用硫酸或盐酸，当氧化皮除尽后再继续酸洗时，酸会与钢铁作用，此时除产生可溶于水的盐之外，还会析出氢，并随着酸的温度和浓度的提高，氢的析出也随之加剧，往往稍不注意就可能因此而造成过腐蚀，并严重渗氢，其防备方法如下。
①在酸液中添加缓蚀剂。缓蚀剂可减缓酸对钢铁件的溶解速度，而对氧化皮的溶解并无多大影响，从而减轻了氢的析出，也减少了氢向钢铁中的渗入。
②严格遵守工艺程序。工件酸洗之前必须先经化学去油工序，以便酸洗时酸洗液直接均匀地接触整个需要接触的表面，从而防止因局部有油污而延长酸洗时间，结果造成严重的渗氢现象。
③严格控制工艺条件。酸洗时随着酸洗液温度的提高会加速酸洗速度，同时也加剧渗氢程度，故不要只求速度而忽略温度的控制。
④易渗氢的合金钢件不要用阴极电化学方法酸洗。阴极电化学方法酸洗速度过快，且不均匀，极易引起过腐蚀，并造成严重渗氢。
⑤采用常温条件下盐酸酸洗。盐酸在常温条件下对氧化皮同样有较强的浸蚀能力，而对钢铁基体的浸蚀相对较为缓慢，故有利于减轻渗氢程度。
⑥酸洗之前增加松动氧化皮工序。有严重氧化皮的工件酸洗之前宜增加松动工序，然后再进入酸洗液中酸洗，经此工序后即能获得均匀并加速除去氧化皮的目的，从而减轻了渗氢程度。氧化皮的松动可在高温碱性发蓝溶液中进行。
(2)脱脂中防渗氢
①阴极电化学除油时间不宜过长。按常规工艺阴极电化学除油时间通常定为3～5min，阳极电化学除油为0．5～1．Omin。在这个时间范围内完全能使工件表面的薄层油膜彻底除尽，且对工件和镀层质量都不会产生影响。若在此基础上再延长，则无论对工件基材还是镀层质量都是不利的，如阴极电化学除油时间过长会引起渗氢，阳极电化学除油时间过长会引起锈蚀。
②弹簧件电化学除油不应在阴极上进行。例如某厂镀出一批拉簧，轻轻一拉即断裂。经查这批拉簧电化学除油全在阴极上完成，这完全违背了工艺过程。后经调整极性，弹簧件的氢脆问题得到了解决。
(3)退铬镀层中防止氢脆
镀硬铬的弹簧件不应在酸液阴极退除，以防氢脆断裂。
例如，弹簧钢片四角与中间部位的镀层厚度相差悬殊，在盐酸中退除时，工件的中间部位由于镀层较薄，很快被退净，而四角由于镀铬时尖端放电，铬层很厚，迟迟退不净。待工件的四个角上的铬层全退净，已退除铬层部位的钢铁的晶格之间已渗氢，重新镀铬后稍加用力即断裂。
硬铬层的退除以碱液中阳极退除较为适宜，阳极反应没有氢原子的侵害，不会引起工件的晶格内产生增加内应力的氢，从而可以避免因渗氢而出现断裂现象。
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