ما هو Hydrogen Embrittlement؟
يقوم اختبار التقصف الهيدروجيني بتقييم ما إذا كان امتصاص الهيدروجين في المادة أثناء الطلاء أو التنظيف الحمضي يسبب كسرًا متأخرًا تحت الحمل المستمر. تعتبر طريقة التحميل المستدام على العينة المحززة شائعة.
الغرض من Hydrogen Embrittlement
والغرض من ذلك هو منع خطر الكسر المفاجئ الناجم عن الهيدروجين في المثبتات عالية القوة والأجزاء المطلية، والتحقق من كفاية عملية الطلاء والخبز لتخفيف الضغط.
على أي منتجات يُطبَّق Hydrogen Embrittlement؟
- مسامير ومثبتات عالية القوة
- أجزاء فولاذية مطلية بالكهرباء
- السحابات الهيكلية الفضائية
- فولاذ الربيع
في أي قطاعات يُستخدم Hydrogen Embrittlement؟
المواصفات المتعلقة بـ Hydrogen Embrittlement
- أستم F519
- أستم F1624
- ISO 7539-11
- ASTM B850
- أستم B117tuz sisi (salt spray) korozyon testi امتحان
- ISO 9227tuz sisi korozyon testi امتحان
- ASTM G85اختبار الضباب الملحي المعدل (الدوري). امتحان
- ASTM G48تأليب والشقوق التآكل في الفولاذ المقاوم للصدأ امتحان
- ISO 16701اختبار التآكل الدوري امتحان
- ISO 6270القوة في بيئة التكثيف امتحان
- SAE J2334اختبار التآكل المختبري الدوري امتحان
- VDA 233-102اختبار التآكل الدوري في السيارات امتحان
شروط Hydrogen Embrittlement
- تحميل
- تحميل ثابت على عينة محززة بنسبة مئوية محددة من حمل الكسر في ASTM F519
- المدة
- عادة 200 ساعة تحميل متواصل في ASTM F519
- بيئة
- درجة حرارة الغرفة أو البيئة المحددة في المواصفات
- Gerilim giderme
- يتم تسجيل ما إذا تم تطبيق عملية الخبز بعد الطلاء أم لا.
جهاز Hydrogen Embrittlement
- إطارات اختبار الحمل المستدام
- خلايا الحمل المعايرة
- منضدة تصنيع العينات المحززة
- خط الطلاء (لتقييم العملية)
متطلبات العينة لـ Hydrogen Embrittlement
- يتم استخدام أنواع العينات المحززة المحددة في ASTM F519
- يجب أن تمر العينات بعملية الطلاء الفعلية
- ويجب أيضًا اختبار العينات المرجعية (غير المطلية).
- يتم تحديد عدد العينات في المعيار
مدة Hydrogen Embrittlement
عادة ما تكون مدة التحميل المستدام 200 ساعة؛ مع التحضير والطلاء، تم التخطيط لمدة أسبوعين.
إجراء Hydrogen Embrittlement
- 1يتم تشكيل العينات المحززة وتحديد حمل الكسر.
- 2تمر العينات بعملية الطلاء ليتم تقييمها.
- 3يتم تطبيق الخبز لتخفيف التوتر إذا لزم الأمر.
- 4يتم تحميل العينات عند نسبة التحميل المحددة.
- 5تتم مراقبة حدوث الكسر على مدار 200 ساعة.
- 6يتم فحص سطح العينات المكسورة.
معايير قبول Hydrogen Embrittlement
يتم تعريف معيار القبول في المعيار: يجب ألا تنكسر العينات أثناء الحمل والمدة المحددة. في حالة حدوث كسر، تعتبر عملية الطلاء أو الخبز لتخفيف الضغط غير كافية.
تقييم النتائج
يتم تقييم الوقت اللازم للكسر وتشكل سطح الكسر. عادة ما يكون للكسر الناجم عن الهيدروجين مظهر هش.
تقرير Hydrogen Embrittlement
- المعيار المطبق ونوع العينة
- عملية الطلاء وظروف تخفيف الضغط
- الحمل المطبق والمدة
- هل حدث الكسر ووقته؟
- صور سطح الكسر
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- مواصفات قفل الطيران
- معايير الترباس عالية القوة
اختبارات التآكل — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Hydrogen Embrittlement؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تُقيّم اختبارات التآكل تحت ظروف مسرَّعة مدة تحمل المعادن والطلاءات في بيئة مسبِّبة للتآكل. وتضم هذه العائلة نهجين، والفرق بينهما هو أهم معرفة في هذا المجال: الاختبارات ذات الظروف الثابتة والاختبارات الدورية.
يحافظ رذاذ الملح ذو الظروف الثابتة (ASTM B117، ISO 9227) على البيئة نفسها داخل الحجرة طوال الوقت: التركيز الملحي نفسه، ودرجة الحرارة نفسها، وسطح رطب باستمرار. وتكمن قوة هذا النهج في قابليته للتكرار؛ فبما أن الظروف محددة بدقة، تأتي نتائج المختبرات المختلفة متقاربة. وهذه هي الخاصية المنشودة بالضبط عند مراقبة اتساق الإنتاج ومقارنة الموردين.
لكن الغلاف الجوي الحقيقي ليس ثابتًا. فالسطح يبتل ويجف ويسخن ويبرد ويتعرض للأشعة فوق البنفسجية ويتسخ. وتغيّر دورة الترطيب والتجفيف آلية التآكل: فأثناء التجفيف يتركز الملح ويزداد وصول الأكسجين ويتسارع التآكل. ويختلف شكل الضرر على سطح رطب باستمرار عن الشكل على سطح مُبلَّل دوريًا.
تُحاكي الاختبارات الدورية (SAE J2334 وVDA 233-102 وASTM G85 وISO 16701) هذا التغير وتعطي نتائج أقرب إلى أنماط الضرر الميدانية. وقد انتقل قطاع السيارات إلى حد كبير إلى هذا النهج. والنتيجة العملية هي: قد يظهر الطلاءان نفساهما ترتيبًا مختلفًا في الاختبارات الثابتة والدورية؛ ويحدد الاختبار المُطبَّق النتيجة.
لا يُحدد أي اختبار في هذه العائلة مدةً أو معيار قبول. فعدد الساعات التي يُطبَّق فيها ومستوى الضرر المقبول يأتيان من معيار المنتج أو مواصفة العميل. وتُحدَّد مقاييس التقييم في معايير منفصلة: تُستخدم مقاييس مختلفة لدرجة الصدأ والتقرح والزحف من الخدش وفقدان الالتصاق.
يختلف الضرر المطلوب رصده حسب نوع الطلاء. ففي الطلاءات المعدنية، يُبلَّغ عن الصدأ الأبيض (تآكل الطلاء نفسه) والصدأ الأحمر (التآكل الواصل إلى المعدن الأساسي) بشكل منفصل، وعادةً ما تحدد المواصفات مدة منفصلة لكل منهما. أما في الأسطح المطلية بالدهان، فيبرز الزحف من الخدش والتقرح.
تُشكِّل الطرق الكهروكيميائية مجالًا منفصلًا وتجيب عن سؤال مختلف. إذ يكشف الاستقطاب الديناميكي الجهدي والتحليل الطيفي للمعاوقة الكهروكيميائية وقياسات جهد التنقر عن آلية التآكل وسرعته خلال ساعات؛ بينما تعطي اختبارات الغرفة النتيجة بصريًا خلال أسابيع. والطريقتان متكاملتان لا بديلتان لبعضهما.
تمتلك الفولاذات المقاومة للصدأ قسمًا فرعيًا خاصًا: إذ تشير اختبارات التآكل التنقري والفجوي والتآكل بين الحبيبي إلى جودة المعالجة الحرارية وحالة المادة بعد اللحام.
مجموعات الطرق في هذا المجال
رذاذ الملح بظروف ثابتة
ASTM B117 وISO 9227 (NSS)؛ للمقارنة القابلة للتكرار ومراقبة العملية.
المحمَّض والمسرَّع
ظروف AASS وCASS وفق ISO 9227؛ مفضلة للطلاءات الزخرفية من الكروم والنيكل.
التآكل الدوري
SAE J2334 وVDA 233-102 وASTM G85 وISO 16701؛ تقترب من السلوك الميداني عبر دورات الترطيب والتجفيف.
الرطوبة والتكثف
اختبارات الحرارة الرطبة الثابتة والتكثف والرطوبة الدورية؛ وتكشف هذه عن تقرح الطلاء.
كهروكيميائي
الاستقطاب، والتحليل الطيفي للمعاوقة، وقياسات جهد التآكل التنقري والفجوي.
اختبارات خاصة بالفولاذ المقاوم للصدأ
التآكل التنقري والفجوي، والتآكل بين الحبيبي؛ مؤشرات جودة المعالجة الحرارية واللحام.
مقاييس التقييم
مقاييس لدرجة الصدأ والتقرح والزحف من الخدش وفقدان الالتصاق؛ وتأتي التقديرات من هذه المعايير.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يمكن تحويل مدة العمل في المقصورة إلى العمر التشغيلي؛ فلا يوجد معامل تحويل موثوق به.
- قد تسفر التجارب الثابتة والدورية عن ترتيب مختلف؛ ويتم تطبيق الترتيب المذكور في المواصفات.
- لا يمكن تفسير تقرير تآكل لا يذكر المدة ومعيار القبول.
- إذا لم يُذكر سمك الطلاء، لا يمكن مقارنة النتيجة؛ إذ يؤثر السمك مباشرة على المتانة.
- يدل الصدأ الأبيض والصدأ الأحمر على أمرين مختلفين؛ ويجب الإبلاغ عنهما بشكل منفصل.
- يؤثر موضع العينة وزاويتها داخل الغرفة على النتيجة؛ وتنظم المعايير ذلك ويجب أن يوثقه التقرير.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- اختيار نظام الطلاء واعتماد المورّد
- مراقبة عملية خط الطلاء وقبول الدفعات
- دليل المتانة للمنتجات السيارات والمستخدمة في الهواء الطلق
- تقييم أضرار التآكل الميدانية وقرارات الضمان
- التحقق من جودة المعالجة الحرارية واللحام في الفولاذ المقاوم للصدأ
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Hydrogen Embrittlement
لماذا يعد الخبز لتخفيف التوتر أمرًا مهمًا؟
يتم تطبيق الخبز بعد الطلاء لطرد الهيدروجين الممتص إلى المادة أثناء الطلاء الكهربائي. إذا تم تخطي ذلك أو تأخيره، يزداد خطر حدوث كسر متأخر في الأجزاء عالية القوة.