تردی هیدروژنی چیست؟
تست تردی هیدروژن آزمایشی است که در آن ارزیابی می شود که آیا هیدروژن جذب شده توسط قطعات فولادی با استحکام بالا در طول آبکاری، ترشی یا حفاظت کاتدی منجر به شکستگی تاخیری تحت بار پایدار می شود یا خیر.
هدف تردی هیدروژنی
هدف این است که تأیید شود که فرآیندهای پوشش دهی و عملیات سطحی، شکنندگی هیدروژنی ایجاد نمی کنند، و اینکه فرآیند تسکین هیدروژن (پخت کردن) موثر است.
تردی هیدروژنی بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- بست های با استحکام بالا
- قطعات فنر و شفت روکش دار
- بست های سازه ای هوافضا
- فولادهای با مقاومت بالا روکش شده
تردی هیدروژنی در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با تردی هیدروژنی
- ASTM F519
- ASTM F1624
- ISO 15330
- ASTM F606 (بسته کننده)
شرایط تردی هیدروژنی
- نمونه
- نمونه های فولادی با استحکام بالا بریده شده در ASTM F519 تعریف شده است
- بارگذاری کنید
- درصدی از بار شکستن نمونه تعریف شده در استاندارد (معمولاً 75٪)
- زمان
- مدت زمان بارگذاری پایدار تعریف شده در ASTM F519 (معمولاً 200 ساعت)
- تسکین هیدروژن
- پخت در دما و مدت زمان تعیین شده پس از پوشش
تجهیزات تردی هیدروژنی
- دکل بارگذاری پایدار
- دسترسی به خط آبکاری و ترشی
- کوره هیدروژنی
- میکروسکوپ استریو
الزامات نمونه برای تردی هیدروژنی
- نمونه ها باید از نوع و سختی تعریف شده در ASTM F519 باشند
- نمونه ها باید همراه با فرآیند تولید واقعی پردازش شوند
- باید از نمونه های کنترل استفاده شود
- تعداد نمونه ها در استاندارد تعریف شده است
مدت تردی هیدروژنی
مدت زمان بارگیری معمولاً 200 ساعت است. 2 هفته همراه با آماده سازی و ارزیابی.
روش اجرای تردی هیدروژنی
- 1نمونه ها همراه با فرآیند در حال ارزیابی پردازش می شوند.
- 2در صورت لزوم از تسکین هیدروژن استفاده می شود.
- 3نمونه ها در بار مشخص شده بارگذاری می شوند.
- 4شکستگی در طول مدت تعیین شده کنترل می شود.
- 5نمونه هایی که شکسته نمی شوند با افزایش بار تایید می شوند.
- 6نتیجه گزارش شده است.
معیارهای پذیرش تردی هیدروژنی
معیار پذیرش در ASTM F519 آورده شده است: نمونه ها در طول بار و مدت زمان تعیین شده شکست نمی خورند.
ارزیابی نتایج
شکنندگی هیدروژن یک مکانیسم آسیب تاخیری است. آزمایش های کششی کوتاه مدت آن را نشان نمی دهد. اگر زمان کاهش هیدروژن پس از پوشش به تاخیر بیفتد، اثربخشی آن کاهش می یابد، بنابراین زمان بندی فرآیند نیز باید بررسی شود.
گزارش تردی هیدروژنی
- استاندارد اعمال شد
- نوع و سختی نمونه
- پارامترهای فرآیند و امداد هیدروژنی
- بار و مدت زمان اعمال شده
- یافته های شکستگی
اعتباربخشی
EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.
اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.
محدوده و مجوزهامقررات مرتبط
- مشخصات بست های هوافضا و خودرو
آزمون فلز و متالورژی — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون تردی هیدروژنی به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.
آزمون‌های فلز و متالورژی، باری را که یک فلز یا اتصال جوش‌شده می‌تواند تحمل کند، نحوه شکست آن و ساختار داخلی‌اش را تعیین می‌کنند. خروجی این خانواده اغلب درباره خود محصول نیست بلکه درباره هویت ماده است: آیا فولاد واقعاً از رده اعلام‌شده است، آیا درز جوش استحکامی را که طراحی فرض کرده می‌دهد، آیا قطعه ریخته‌گری نقص داخلی غیرقابل‌قبولی دارد؟
اهمیت عملی این حوزه از این واقعیت ناشی می‌شود که یک قطعه فلزی به‌ندرت به‌تدریج از کار می‌افتد. یک قطعه پلاستیکی تغییر شکل می‌دهد، فرسوده می‌شود، ترک می‌خورد و معمولاً هشدار می‌دهد. اما درز جوش یا یک بست، اغلب بدون هشدار می‌شکند - به‌ویژه در موارد خستگی و شکست ترد. به همین دلیل، در حوزه‌هایی مانند تجهیزات تحت فشار، تجهیزات بالابر، فولاد سازه‌ای و خطوط لوله، آزمون مواد الزامی مقرراتی است نه طراحی.
این خانواده سه گروه روش را گرد هم می‌آورد و هر یک به پرسشی متفاوت پاسخ می‌دهد. آزمون‌های مکانیکی رفتار ماده تحت بار را کمّی می‌کنند. بازرسی غیرمخرب بدون آسیب به قطعه به دنبال نقص می‌گردد. متالوگرافی و تجزیه شیمیایی توضیح می‌دهند چرا ماده چنین رفتاری دارد - از طریق ساختار دانه، توزیع فاز، محتوای آخال و ترکیب آلیاژ.
معیار پذیرش این آزمون‌ها تقریباً هرگز از استاندارد آزمون نمی‌آید و این کلید درک این حوزه است. استاندارد آزمون می‌گوید اندازه‌گیری چگونه انجام شود؛ مقادیر قابل‌قبول از استاندارد محصول، رده ماده یا آیین‌نامه ساخت می‌آید. ISO 6892-1 می‌گوید آزمون کشش چگونه انجام شود؛ EN 10025 می‌گوید آن فولاد باید چند مگاپاسکال تنش تسلیم بدهد. هنگام خواندن یک گزارش، دانستن اینکه بر اساس کدام استاندارد محصول ارزیابی شده ضروری است.
نمونه‌برداری در این حوزه بخشی جدایی‌ناپذیر از نتیجه است. دو نمونه گرفته‌شده از یک ذوب ممکن است بسته به جهت و محل برداشت، مقادیر متفاوتی بدهند؛ در محصولات نورد شده، نمونه‌های موازی و عمود بر جهت نورد نتایج متفاوتی تولید می‌کنند. به همین دلیل استانداردهای محصول محل و جهت نمونه‌برداری را نیز تنظیم می‌کنند و گزارش باید این را مستند کند.
گروه‌های روش در این حوزه
تست های مکانیکی
کشش، فشار، خمش، ضربه شیاردار (شارپی)، سختی (برینل، ویکرز، راکول)، خستگی، خزش و چقرمگی شکست. این‌ها رفتار ماده تحت بار را به‌صورت عددی می‌دهند.
بازرسی غیرمخرب
پرتونگاری، بازرسی فراصوتی، مایع نافذ، ذرات مغناطیسی و بازرسی چشمی. بدون آسیب به قطعه به دنبال نقص‌های سطحی و داخلی می‌گردد و گامی ضروری در ساخت جوشی است.
متالوگرافی
آماده‌سازی نمونه، اچ‌کاری و بررسی میکروسکوپی. اندازه دانه، توزیع فاز، محتوای آخال، عمق کربن‌دهی و منطقه متأثر از حرارت جوش ارزیابی می‌شود.
تجزیه شیمیایی
ترکیب آلیاژ با طیف‌سنجی نشری نوری و شیمی تر تأیید می‌شود؛ تأیید رده ماده از این مرحله می‌گذرد.
رفتار خوردگی
آزمون‌های مه نمکی، خوردگی حفره‌ای و شکافی، و خوردگی بین‌دانه‌ای. در فولادهای زنگ‌نزن می‌توانند نشان‌دهنده کیفیت عملیات حرارتی باشند.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- گواهی ماده (مانند EN 10204 3.1) گزارش آزمون نیست؛ اظهارنامه سازنده است. در کاربردهای حساس، راستی‌آزمایی مستقل انجام می‌شود و این دو نباید با هم اشتباه گرفته شوند.
- آزمون‌های کشش ASTM و ISO مقادیر یکسانی را اندازه می‌گیرند اما از هندسه نمونه متفاوتی استفاده می‌کنند؛ نتایج معادل مستقیم هم تلقی نمی‌شوند و هرچه مشخصات بخواهد همان اعمال می‌شود.
- جداول تبدیل بین سختی و استحکام تقریبی هستند. محاسبه تنش تسلیم از روی سختی، شواهد کافی برای پذیرش ماده نیست.
- در بازرسی غیرمخرب، عبارت «نقصی یافت نشد» به معنای نبود نقص نیست؛ ممکن است نقص‌هایی زیر حد تشخیص روش وجود داشته باشد. گزارش باید روش به‌کاررفته و سطح حساسیت را ذکر کند.
- قبول‌شدن درز جوش نشان نمی‌دهد جوشکار یا دستورالعمل واجد شرایط است؛ این‌ها فرآیندهای جداگانه‌اند.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- راستی‌آزمایی گواهی ماده و پذیرش مواد ورودی
- تأیید ساخت جوشی؛ صلاحیت‌سنجی جوشکار و دستورالعمل
- کنترل ساخت تجهیزات تحت فشار و اجزای سازه‌ای
- تحلیل خرابی و تعیین علت ریشه‌ای آسیب‌های میدانی
- راستی‌آزمایی فرآیندهای عملیات حرارتی و سطحی
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره تردی هیدروژنی
چه زمانی باید فرآیند هیدروژن ریلیف انجام شود؟
مشخصات ایجاب می کند که در اسرع وقت پس از پوشش دهی انجام شود. با افزایش تاخیر، احتمال به دام افتادن هیدروژن افزایش می یابد و اثربخشی فرآیند کاهش می یابد. زمان بندی فرآیند باید ثبت شود.