Ευθραυστότητα υδρογόνου — ASTM F519 / ASTM F1624 / ISO 15330

Τι είναι η Υδρογονική ψαθυροποίηση;

Η δοκιμή ευθραυστότητας υδρογόνου είναι μια δοκιμή στην οποία αξιολογείται εάν το υδρογόνο που απορροφάται από εξαρτήματα χάλυβα υψηλής αντοχής κατά την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, την αποξήρανση ή την καθοδική προστασία οδηγεί σε καθυστερημένη θραύση υπό παρατεταμένο φορτίο.

Σκοπός της Υδρογονική ψαθυροποίηση

Ο σκοπός είναι να επαληθευτεί ότι οι διαδικασίες επίστρωσης και επιφανειακής επεξεργασίας δεν δημιουργούν ευθραυστότητα υδρογόνου και ότι η διαδικασία ανακούφισης υδρογόνου (ψήσιμο) είναι αποτελεσματική.

Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Υδρογονική ψαθυροποίηση;

Συνδετήρες υψηλής αντοχής
Επικαλυμμένα μέρη ελατηρίου και άξονα
Δομικοί συνδετήρες αεροδιαστημικής
Επικαλυμμένοι χάλυβες υψηλής αντοχής

Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Υδρογονική ψαθυροποίηση;

ΜέταλλοΧάλυβαςΕξόρυξηΜηχανήματαΠετρέλαιο & Αέριο

Πρότυπα σχετικά με τη Υδρογονική ψαθυροποίηση

ASTM F519
ASTM F1624
ISO 15330
ASTM F606 (στερέωση)

Συνθήκες της Υδρογονική ψαθυροποίηση

Δείγμα: Δείγματα χάλυβα υψηλής αντοχής με εγκοπές που ορίζονται στο ASTM F519
Φορτίο: Ένα ποσοστό του φορτίου θραύσης του δείγματος που ορίζεται στο πρότυπο (συνήθως 75%)
Χρόνος: Διάρκεια παρατεταμένης φόρτωσης που ορίζεται στο ASTM F519 (συνήθως 200 ώρες)
Ανακούφιση υδρογόνου: Ψήσιμο στην καθορισμένη θερμοκρασία και διάρκεια μετά την επίστρωση

Εξοπλισμός για τη Υδρογονική ψαθυροποίηση

Εξέδρα σταθερού φορτίου
Πρόσβαση στη γραμμή επιμετάλλωσης και παστοποίησης
Φούρνος ανακούφισης υδρογόνου
Στερεοσκοπικό μικροσκόπιο

Απαιτήσεις δείγματος για τη Υδρογονική ψαθυροποίηση

Τα δείγματα πρέπει να είναι του τύπου και της σκληρότητας που ορίζονται στο ASTM F519
Τα δείγματα πρέπει να υποβάλλονται σε επεξεργασία μαζί με την πραγματική διαδικασία παραγωγής
Πρέπει να χρησιμοποιούνται δείγματα ελέγχου
Ο αριθμός των δειγμάτων ορίζεται στο πρότυπο

Διάρκεια της Υδρογονική ψαθυροποίηση

Η διάρκεια φόρτωσης είναι συνήθως 200 ώρες. 2 εβδομάδες μαζί με προετοιμασία και αξιολόγηση.

Διαδικασία της Υδρογονική ψαθυροποίηση

1Τα δείγματα υποβάλλονται σε επεξεργασία μαζί με τη διαδικασία που αξιολογείται.
2Εφόσον απαιτείται, εφαρμόζεται ανακούφιση υδρογόνου.
3Τα δείγματα φορτώνονται με παρατεταμένη φόρτιση στο καθορισμένο φορτίο.
4Το κάταγμα παρακολουθείται καθ' όλη τη διάρκεια της καθορισμένης διάρκειας.
5Τα δείγματα που δεν θραύονται επαληθεύονται αυξάνοντας το φορτίο.
6Το αποτέλεσμα αναφέρεται.

Κριτήρια αποδοχής της Υδρογονική ψαθυροποίηση

Το κριτήριο αποδοχής δίνεται στο ASTM F519: τα δείγματα δεν θραύονται σε όλη την καθορισμένη φόρτιση και διάρκεια.

Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων

Η ευθραυστότητα του υδρογόνου είναι ένας μηχανισμός καθυστερημένης βλάβης. οι δοκιμές εφελκυσμού μικρής διάρκειας δεν το αποκαλύπτουν. Εάν ο χρόνος ανακούφισης υδρογόνου μετά την επίστρωση καθυστερήσει, η αποτελεσματικότητά του μειώνεται, επομένως πρέπει επίσης να ελεγχθεί ο χρονισμός της διαδικασίας.

Έκθεση της Υδρογονική ψαθυροποίηση

Εφαρμόστηκε πρότυπο
Τύπος και σκληρότητα δείγματος
Παράμετροι διεργασίας και ανακούφισης υδρογόνου
Εφαρμοσμένο φορτίο και διάρκεια
Ευρήματα κατάγματος

Διαπίστευση

Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.

Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.

Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσεις

Σχετικοί Κανονισμοί

Προδιαγραφές συνδετήρων αεροδιαστημικής και αυτοκινήτων

Δοκιμές Μετάλλων και Μεταλλουργίας — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;

Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Υδρογονική ψαθυροποίηση· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.

Οι δοκιμές μετάλλων και μεταλλουργίας προσδιορίζουν το φορτίο που μπορεί να αντέξει ένα μέταλλο ή μια συγκολλημένη ένωση, τον τρόπο αστοχίας του και την εσωτερική του δομή. Το αποτέλεσμα αυτής της οικογένειας αφορά συχνά όχι το ίδιο το προϊόν αλλά την ταυτότητα του ΥΛΙΚΟΥ: είναι πράγματι ο χάλυβας της δηλωμένης ποιότητας, αποδίδει η ραφή συγκόλλησης την αντοχή που υποθέτει ο σχεδιασμός, περιέχει το χυτό ένα μη αποδεκτό εσωτερικό ελάττωμα;

Η πρακτική σημασία του τομέα προκύπτει από το γεγονός ότι ένα μεταλλικό εξάρτημα σπάνια αστοχεί σταδιακά. Ένα πλαστικό εξάρτημα παραμορφώνεται, γερνάει, ραγίζει και συνήθως δίνει προειδοποίηση. Μια ραφή συγκόλλησης ή ένα στοιχείο σύνδεσης, αντίθετα, συχνά σπάει χωρίς προειδοποίηση - ιδίως όταν εμπλέκονται κόπωση και ψαθυρή θραύση. Γι' αυτό, σε τομείς όπως ο εξοπλισμός υπό πίεση, ο εξοπλισμός ανύψωσης, ο δομικός χάλυβας και οι αγωγοί, η δοκιμή υλικών είναι απαίτηση της ΝΟΜΟΘΕΣΙΑΣ και όχι του σχεδιασμού.

Η οικογένεια συγκεντρώνει τρεις ομάδες μεθόδων, καθεμία από τις οποίες απαντά σε διαφορετικό ερώτημα. Οι μηχανικές δοκιμές ποσοτικοποιούν τη συμπεριφορά του υλικού υπό φορτίο. Ο μη καταστροφικός έλεγχος αναζητά ελαττώματα χωρίς να καταστρέφει το εξάρτημα. Η μεταλλογραφία και η χημική ανάλυση εξηγούν γιατί το υλικό συμπεριφέρεται έτσι - μέσω της δομής κόκκων, της κατανομής φάσεων, της περιεκτικότητας σε εγκλείσματα και της σύστασης του κράματος.

Το κριτήριο αποδοχής αυτών των δοκιμών σχεδόν ποτέ δεν προέρχεται από το πρότυπο δοκιμής, και αυτό είναι το κλειδί για την κατανόηση του τομέα. Το πρότυπο δοκιμής λέει πώς πρέπει να γίνει η μέτρηση· οι αποδεκτές τιμές προέρχονται από το πρότυπο προϊόντος, την ποιότητα υλικού ή τον κώδικα κατασκευής. Το ISO 6892-1 λέει πώς διεξάγεται μια δοκιμή εφελκυσμού· το EN 10025 λέει ποιο όριο διαρροής πρέπει να αποδίδει αυτός ο χάλυβας. Κατά την ανάγνωση μιας έκθεσης, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε βάσει ποιου προτύπου προϊόντος αξιολογήθηκε.

Η δειγματοληψία αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του αποτελέσματος σε αυτόν τον τομέα. Δύο δοκίμια από την ίδια χύτευση μπορεί να δώσουν διαφορετικές τιμές ανάλογα με την κατεύθυνση και τη θέση λήψης τους· σε προϊόντα έλασης, δοκίμια παράλληλα και κάθετα στη διεύθυνση έλασης δίνουν διαφορετικά αποτελέσματα. Τα πρότυπα προϊόντος διέπουν επομένως και τη θέση και τον προσανατολισμό δειγματοληψίας, και η έκθεση πρέπει να το τεκμηριώνει.

Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα

Μηχανικές δοκιμές
Εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη, κρούση εγκοπής (Charpy), σκληρότητα (Brinell, Vickers, Rockwell), κόπωση, ερπυσμός και δυσθραυστότητα. Δίνουν τη συμπεριφορά του υλικού υπό φορτίο σε αριθμητική μορφή.
Μη καταστροφικός έλεγχος
Ραδιογραφία, υπερηχητικός έλεγχος, διεισδυτικά υγρά, μαγνητικά σωματίδια και οπτικός έλεγχος. Αναζητά επιφανειακά και εσωτερικά ελαττώματα χωρίς να καταστρέφει το εξάρτημα και αποτελεί απαραίτητο βήμα στη συγκολλητή κατασκευή.
Μεταλλογραφία
Προετοιμασία δοκιμίου, προσβολή με οξύ και μικροσκοπική εξέταση. Αξιολογούνται το μέγεθος κόκκων, η κατανομή φάσεων, η περιεκτικότητα σε εγκλείσματα, το βάθος ενανθράκωσης και η θερμικά επηρεασμένη ζώνη της συγκόλλησης.
Χημική ανάλυση
Η σύσταση του κράματος επαληθεύεται με οπτική φασματομετρία εκπομπής και υγρή χημεία· η επιβεβαίωση της ποιότητας υλικού περνά από αυτό το βήμα.
Συμπεριφορά διάβρωσης
Δοκιμές αλατονέφωσης, βοθρωτικής και σχισμοειδούς διάβρωσης, και ενδοκρυσταλλικής διάβρωσης. Σε ανοξείδωτους χάλυβες μπορούν να υποδεικνύουν την ποιότητα της θερμικής κατεργασίας.

Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα

Ένα πιστοποιητικό υλικού (όπως το EN 10204 3.1) δεν είναι έκθεση δοκιμής· είναι η δήλωση του κατασκευαστή. Σε κρίσιμες εφαρμογές διενεργείται ανεξάρτητη επαλήθευση, και τα δύο δεν πρέπει να συγχέονται.
Οι δοκιμές εφελκυσμού ASTM και ISO μετρούν τα ίδια μεγέθη αλλά χρησιμοποιούν διαφορετικές γεωμετρίες δοκιμίου· τα αποτελέσματα δεν θεωρούνται άμεσα ισοδύναμα, και εφαρμόζεται ό,τι απαιτεί η προδιαγραφή.
Οι πίνακες μετατροπής μεταξύ σκληρότητας και αντοχής είναι ΚΑΤΑ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ. Ο υπολογισμός του ορίου διαρροής από τη σκληρότητα δεν αποτελεί επαρκή απόδειξη για την αποδοχή υλικού.
Στον μη καταστροφικό έλεγχο, η φράση "δεν βρέθηκε ελάττωμα" δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχει ελάττωμα· μπορεί να υπάρχουν ελαττώματα κάτω από το όριο ανίχνευσης της μεθόδου. Η έκθεση πρέπει να αναφέρει τη μέθοδο που εφαρμόστηκε και το επίπεδο ευαισθησίας.
Η επιτυχής ραφή συγκόλλησης δεν αποδεικνύει ότι ο συγκολλητής ή η διαδικασία είναι πιστοποιημένοι· πρόκειται για ξεχωριστές διαδικασίες.

Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα

Επαλήθευση πιστοποιητικού υλικού και αποδοχή εισερχόμενου υλικού
Έγκριση συγκολλητής κατασκευής· πιστοποίηση συγκολλητή και διαδικασίας
Έλεγχος κατασκευής εξοπλισμού υπό πίεση και δομικών στοιχείων
Ανάλυση αστοχίας και προσδιορισμός βασικής αιτίας βλαβών πεδίου
Επαλήθευση διεργασιών θερμικής και επιφανειακής κατεργασίας

Σχετικά τεστ

Συχνές ερωτήσεις για τη Υδρογονική ψαθυροποίηση

Πότε πρέπει να εκτελεστεί η διαδικασία ανακούφισης υδρογόνου;

Οι προδιαγραφές απαιτούν να εκτελεστεί το συντομότερο δυνατό μετά την επίστρωση. Καθώς η καθυστέρηση αυξάνεται, η πιθανότητα παγίδευσης υδρογόνου αυξάνεται και η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας μειώνεται. ο χρόνος της διαδικασίας πρέπει να καταγράφεται.