Neue Gedanken zur Wasserstoffversprödung von 10,9-Schrauben

Kürzlich hat die Internationale Organisation für Normung, bekannt als ISO, einen neuen technischen Bericht zur Wasserstoffversprödung veröffentlicht. Die Wasserstoffversprödung von Verbindungselementen ist oft ein Thema, über das viele Kunden im Vorfeld diskutieren. Ähnlich wie bei den meisten potenziellen Problemen, die aufgrund Ihrer Verbindungselemente auftreten können, ist die Wasserstoffversprödung von 10,9-Schrauben ein kompliziertes Problem, bei dem es Möglichkeiten gibt, dies möglicherweise zu verhindern. Aus diesem Grund ist es besonders wichtig, dass die Menschen verstehen, was diese Begriffe bedeuten, um mit Ihrem Verbindungselement vertrauensvoll arbeiten zu können, ohne befürchten zu müssen, dass es in Ihren Händen zerstört wird.
Wenn es um Wasserstoffversprödung geht, gibt es viele Dinge zu beachten, von den Arten der Wasserstoffversprödung über den Herstellungsprozess bis hin zu Tests. All diese verschiedenen Aspekte tragen dazu bei, dass Ihr Befestigungselement im bestmöglichen Zustand ist und auch im Laufe der Zeit stabil bleibt. Insbesondere bei Projekten, die 10,9 Schrauben erfordern, kann dies besonders wichtig sein, da jeder Fehler sehr kostspielig sein kann.

 

 

Was ist Wasserstoffversprödung?

Wasserstoffversprödung, manchmal auch als HE bezeichnet, ist die Verschlechterung der strukturellen Eigenschaften von Metallen aufgrund des Vorhandenseins von Wasserstoff. Wasserstoffversprödung kann in verschiedenen Formen auftreten. In den meisten Fällen reicht die Zugspannung zusammen mit dem im Metall gelösten Wasserstoff aus, um eine Wasserstoffversprödung zu verursachen. Bei unterschiedlichen Materialien besteht möglicherweise ein unterschiedliches Risiko, dass es zu einer Wasserstoffversprödung kommt. Aus diesem Grund ist es wichtig zu wissen, welches Material Sie verwenden und wie es mit dem Raum um es herum interagiert, um zu bestimmen, welches Material für Ihr Projekt am besten geeignet ist.

 

 

Was ist eine 10,9-Schraube?

Eine Schraube der Güteklasse 10.9 ist der Schraubentyp, der in der Automobilindustrie am häufigsten verwendet wird. Manche bezeichnen diese Schrauben als „Autoschrauben“. Was das Material betrifft, bestehen sie aus Bor- oder Kohlenstoffstahl und sind besonders für ihre Zugfestigkeit bekannt.

 

 

Was zeigt der Grad einer Schraube an?

 

Die Schraubenklasse gibt die maximale Belastung oder Zugspannung an, die die Schraube aushalten kann, ohne zerstört zu werden oder zu brechen. Beispielsweise ist eine 10,9-Schraube viel stärker als eine 8,8-Schraube. Die Festigkeit dieser Schraube und ihre Fähigkeit, hohen Beanspruchungen problemlos standzuhalten und gleichzeitig aufgrund des hochwertigen Materials Korrosion zu vermeiden, sind in den meisten Fällen der Grund, warum die Schraube 10.9 in der Automobilindustrie verwendet wird.
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Ist es ein Problem, wenn bei meinen 10,9-Schrauben Wasserstoffversprödung auftritt?

Verbindungselemente, die einer Wasserstoffversprödung (HE) ausgesetzt sind, werden von einem dauerhaften Verlust der Duktilität betroffen sein. Dies liegt am atomaren Wasserstoff in Verbindung mit Zugspannungen, die die Metalle und ihre Art der Verbindung stark beeinflussen können. Dies stellt ein besonders großes Risiko dar, da Verbindungselemente nach einer Wasserstoffversprödung möglicherweise vollständig versagen.

 

 

Welche wichtigen Punkte werden im ISO-Bericht zur Wasserstoffversprödung angesprochen?

 

Einer der umstrittensten Aspekte dieses technischen Berichts besteht darin, dass er erstmals 10.9-Verbindungselemente als nicht besonders anfällig für ein Versagen durch Wasserstoffversprödung darzustellen scheint. Dies ist nur dann der Fall, wenn die Schrauben aus sorgfältig ausgewähltem und gut kontrolliertem Stahl hergestellt wurden. Dies ist einer der Gründe, warum es besonders wichtig ist, den Hersteller zu prüfen, wenn Sie auswählen, wo Sie Ihre Schrauben kaufen möchten.
Dieser Ansatz wird in der neuesten Version der Norm ISO 4042 (Verbindungselemente: Galvanisierte beschichtete Systeme) fortgesetzt, in der das „Einbrennen“ nach dem Galvanisieren nach Abschluss der Überprüfung als Option angesehen wird.
Ein weiteres wichtiges Anliegen, das im ISO-Bericht in Bezug auf Schrauben der Festigkeitsklasse 10.9 erwähnt wird, bei denen es zu umweltbedingter Wasserstoffversprödung kommt, besteht darin, dass die Schuld oft allein beim Hersteller liegt. In den meisten dieser Fälle, in denen die Verbindungselemente innerhalb weniger Monate versagen, liegt der Fehler in der Regel im Herstellungsprozess, weshalb bei Wasserstoffversprödung die Schuld beim Hersteller liegt.
Bei umweltbedingter Wasserstoffversprödung liegt die Schuld dafür, dass etwas schiefgeht, jedoch meist beim Ingenieur, da er entweder das falsche Material oder die falsche Verbindungsqualität ausgewählt hat. Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Antrag beschuldigt wird.
Im Allgemeinen wurde immer davon ausgegangen, dass hochfeste Verbindungselemente von Natur aus anfällig für Wasserstoffversprödung sind. Allerdings ändert sich der Bericht geringfügig.
 

 

Welche zwei Arten der Wasserstoffversprödung gibt es?

 

Es gibt zwei verschiedene Arten der Wasserstoffversprödung. Diese sind:

1. Interne Wasserstoffversprödung
Diese Art der Versprödung tritt in der ersten Phase der Herstellung auf, insbesondere beim Vergießen des Metalls in Bauteile. Interne Wasserstoffversprödung bedeutet, dass atomarer Wasserstoff in die Metallschmelze eingedrungen ist und bei der Erstarrung zeitweise übersättigt wird. Sobald sich der überschüssige Wasserstoff absetzt, werden in Ihrem Material wahrscheinlich molekulare Unregelmäßigkeiten auftreten, die zu einer Beeinträchtigung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften aller hergestellten Komponenten führen und von der inneren Wasserstoffversprödung betroffen sind.

2. Externe Wasserstoffversprödung
Die äußere Wasserstoffversprödung wird durch Umgebungsbedingungen beeinflusst, die dazu führen können, dass das Metall durch die Absorption des Wasserstoffs im Metallkörper beeinträchtigt wird. Im Allgemeinen müssen die Umgebungsbedingungen relativ extrem sein, damit eine externe Wasserstoffversprödung auftritt. Dazu gehören extreme Hitze, sehr lange chemische Behandlungen, Galvanisierung, kathodischer Schutz, Betrieb in Bereichen mit Hochdruckwasserstoff und Korrosion.

 

 

Warum ist Wasserstoffversprödung ein Problem?

 

Wasserstoffversprödung kann tatsächlich eines der kostspieligsten Probleme sein, denen man unabhängig von der Branche begegnen kann. Dies liegt daran, dass im Falle einer Änderung der Wasserstoffversprödung höchstwahrscheinlich eine vollständige Änderung der Produktkampagne erforderlich sein wird.

 

Wie kann man einer Wasserstoffversprödung vorbeugen?

 

Es können einige Maßnahmen ergriffen werden, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass Ihre Stahlschrauben Wasserstoff ausgesetzt waren. Zu diesen Schritten gehören vor allem die Reduzierung der Wasserstoffexposition und das Backen nach dem Galvanisieren. Konkret muss das Einbrennen von Wasserstoffversprödung galvanisierter Komponenten bei 375 bis 430 Grad F (190 bis 220 Grad) innerhalb weniger Stunden nach Ende des Galvanisierungsprozesses erfolgen.

 

 

Was ist erforderlich, damit eine Wasserstoffversprödung zum Ausfall führt?

Es gibt drei Anforderungen für Ausfälle, die durch Wasserstoffversprödung verursacht werden. Dies sind die folgenden:

 

1. Ein anfälliges Material:Insbesondere sind alle hochfesten Stähle mit hoher Zugfestigkeit wahrscheinlich anfällig für Wasserstoffversprödung.
2. Eine Umgebung, in der eine Exposition gegenüber Wasserstoff möglich ist:Deshalb ist es besonders wichtig, darauf zu achten, dass bei der Endbearbeitung der Oberfläche keine Wasserstoffbelastung auftritt.
3. Zugspannung:Bei versprödetem Material kann Zugspannung die Zehe sein, die dem Kamel den Rücken brach. Das bedeutet im Wesentlichen, dass die Belastung dazu führen kann, dass das Befestigungselement dauerhaft versagt.

 

Welche Methoden gibt es zur Beurteilung der Wasserstoffversprödung?

 

Es gibt zwei verschiedene Tests, die Sie anwenden müssen, wenn Sie beurteilen möchten, ob die von Ihnen durchgeführte Verarbeitung zu einer Wasserstoffversprödung von Stahl führt. Diese sind:
1. ASTM F1940 Standardtestmethode zur Prozesskontrollverifizierung zur Verhinderung von Wasserstoffversprödung in plattierten oder beschichteten Verbindungselementen
2. ASTM F519 Standardtestmethode zur mechanischen Wasserstoffversprödungsbewertung von Beschichtungsprozessen und Betriebsumgebungen

 

 

Abschluss:
Ein besonders großes Problem kann die Wasserstoffversprödung darstellen, da es zwei verschiedene Arten gibt. Infolgedessen werden Sie wahrscheinlich entweder mit einer internen Wasserstoffversprödung konfrontiert sein, die durch schlechte Herstellungspraktiken verursacht wird, oder mit einer externen Wasserstoffversprödung, die durch Umweltfaktoren beeinflusst wird. Es gibt zwar Techniken, die dabei helfen können, die Wasserstoffversprödung zu reduzieren, sowie Tests, mit denen Sie den Prozess bewerten können. In der Realität gibt es jedoch keine sofortige Möglichkeit, das Problem zu beheben, wenn bei einer Komponente ein Fehler auftritt. Daher ist die Qualität der in Ihren Projekten verwendeten Befestigungselemente und 10.9-Schrauben besonders wichtig, da gute Herstellungspraktiken das Risiko einer Wasserstoffversprödung erheblich verringern können.

 

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