小型零件的再去氢热处理
用去氢检验方法后,如发现零件去氢效果不好,产生气泡很多时,零件必须进行再次去氢处理后方可使用。
去氢最常用的处理方法是对零件进行低温热处理,使氢逸出。去氢的效果与热处理的温度和时间有关系,必须在电镀完成4h之内,在铬酸盐处理之前进行。若再去氢参数掌握不好,会破坏铬酸盐的转化膜,影响防锈功能。所以选择可行的再去氢温度和时间,是非常重要的。
通常去氢热处理是零件在190℃~220℃的烘箱内保温2h以上,不同抗拉强度的材料有不同的保温时间。做过钝化处理的零件进行再去氢,会使钝化层损坏,将彩色的钝化层变为白色,降低防锈等级。因此必须采用低于190℃的温度,适时的保温时间来进行处理。
实际生产中,若氢脆现象不严重,也可采用将零件放置一段时间的时效去氢处理,但由于电镀零件的防锈期有限,所以零件不可能放置太长时间。
通过生产试验,我们发现零件在烘箱内140℃~150℃保温8h,然后随炉冷却的方法是比较合适的再去氢方法,既对钝化层改变不大,去氢效果也比较好,具体试验如下:
零件材料为BEKAERT-SWPB的??φ1.7mm线径琴钢丝,含碳高达0.88%。金相组织为回火屈氏体,抗拉强度σb=2150MPa。弹簧零件表面镀锌6μm,钝化等级为2D,经检验去氢不完全。
用不同热处理温度和时间,在烘箱内进行再去氢试验,随炉冷却,对经过处理的零件进行疲劳加载试验2万次和去氢检验,每一种试验方法采用50个样件,检验记录见表1。
表1 弹簧零件不同热处理温度和时间再去氢效果
去氢处理工艺 弹簧断裂 比率(%) 去氢检验 结果 钝化层等级 变化
保温温度/℃ 保温时间/h
190 2 20 有很多气泡 由2D变白
170 4 10 有气泡 由2D变到1A
150 6 0 很少气泡 无变化
150 8 0 没有气泡 无变化
140 8 0 没有气泡 无变化
140 10 0 没有气泡 由2D变到1A
从表1可看出,这种材料的零件采用(140~150)℃保温8h的再去氢热处理工艺是可行的。
我们在异型弹簧垫圈做如上再去氢处理,材料牌号为60Si2Mn,垫圈厚度0.5mm,外径12mm,含碳量为0.56%~0.64%,抗拉强度σb=900MPa。零件表面镀锌12μm。使用时由氢脆引起断裂率高达80%,去氢检验气泡很多。为防止氢脆,采取150℃保温8h再去氢处理,此时,钝化层没有任何色泽上的改变。同时经过疲劳试验后,断裂率为0%。
材料抗拉强度相差较大的两个零件,这种再去氢方法也都适用。
对厚度或线径<2mm,镀层在6~12μm的小型弹簧零件,在进行钝化前的去氢热处理时,用上述方法,也可获得理想的去氢效果。