Охрупчивание деталей и как его избежать при нанесении покрытия

От способа нанесения покрытия на детали и конструкций напрямую зависит риск наступления водородного охрупчивания деталей. Наибольшую склонность к водородной хрупкости сталь приобретает при закалке. Ее вероятность также сильно повышается при объемном пластическом деформировании деталей. Насыщение водородом приводит также к преждевременному разрушению легированной стали из-за недостаточности и неспособности материала поглощать механическую энергию. Активный водород по диффузному механизму наиболее интенсивно проникает в растянутые зоны деталей, провоцируя изменение их механических свойств. Для снятия водородной хрупкости, изделия и детали из стали после гальванической обработки, помещают в специальные печи для термообработки в течении определенного времени (производят отпуск). Но даже такая термообработка не гарантирует полного устранения водородного охрупчивания.

Снятие водородной хрупкости методом термообработки имеет очень большой недостаток: оптимальную температуру для режима отпуска часто сложно подобрать, так как высокопрочные крепежные детали изготавливаются из различных марок сталей. Поэтому, как правило, каждая партия болтов подвержена охрупчиванию в разной степени. Зачастую приходится выбирать режим отпуска экспериментально, что в индустриальном производстве затруднительно или невозможно.

По этой причине после отпуска детали и конструкции подвергают механическим испытаниям ударной вязкости, так как ее снижение является доказанным следствием возникновения водородной хрупкости.

Коррозионная защита, выполненная гальваническим способом, не может на 100% исключить водородное охрупчивание. Поэтому, многие крупные концерны в целях повышения надежности стали использовать цинк-ламельную многослойную систему. Кроме гарантированного предотвращения снижения прочностных характеристик, эта система обеспечивает стабильный коэффициент трения, который помогает достигнуть высокого качества сборки деталей (достигать заданного преднатяжения резьбовых соединений посредством контроля момента затяжки). Одновременно с этим, существенно возрастают противокоррозионные свойства деталей, что положительно сказывается на ресурсе крепежных узлов.

Цинк-ламельные системы позволяют обеспечить катодную защиту деталей при небольшой толщине покрытия (8 - 20 мкм). Такие покрытия можно нанести на детали несколькими методами. Метод нанесения зависит от величины и формы детали:

• для крупных стальных деталей используют способ распыления;
• для деталей небольшого размера – погружение с центрифугированием.

Цинк-ламельное покрытие полностью исключает водородное охрупчивание деталей и конструкций, так как при его нанесении отсутствуют электролитические процессы. На последней стадии защитный слой подвергается прогреванию в течении заданного промежутка при температуре ≈ 200 градусов, что никогда не может являться причиной снижения прочностных характеристик даже конструкционных сталей.

Дополнительный финишный слой еще больше повышает защиту металлических и стальных конструкций от внешних природных воздействий, к тому же этот слой существенно снижает электропроводность, что повышает сопротивляемость к процессу коррозии, т.к. она (коррозия) также протекает по электрохимическому принципу.

Различного рода финишные слои, позволяют также выбрать цвет покрытия или, например, его устойчивость к ультрафиолету.

Многофункциональная дисперсная система защиты от коррозии приобрела популярность своей способностью давать антикоррозионные свойства, технологичностью, разнообразием методов нанесения. Использование этого метода во всем мире даёт возможность существенно продлить срок эксплуатации конструкций и деталей применяемых в машиностроении. Метод, который проверен в течение более чем 30 лет в автомобильной промышленности, с успехом сегодня активно перенимается во многих других отраслях производства.