Yüksek Mukavemetli Cıvata için İki Temperli Martensitik Çelik Alaşımın Hidrojen Gevreklik Özellikleri

Özet, Hidrojen gevreme eşik eğrisi, 4340, 33 - 54 HRC arasında değişen sertliklerde AISI 4135 ve AISI su verilmiş ve menevişlenmiş iki çelik türü için çıkarılmıştır. Her malzeme için, hidrojen, (i) çinko elektro kaplama uygulamasıyla iç hidrojen gevreme için en kötü koşul olarak, (ii) 1.2 V katodik potansiyel uygulamasıyla da çevresel hidrojen gevremesi için en kötü koşul olarak sunuldu. Genel olarak, AISI 4340’dan daha düşük eşikler sergileyen AISI 4135 iki alaşımın daha uygun olanıdır. Bulgular göstermektedir ki; hidrojen kırılganlığına yatkınlıkta sertlik ve/veya dayanım birincil bir etkiye sahip olmakla birlikte, mikroyapısal özelliklerin farklılıklarına yol açan kimyadaki farklılığın da göz önüne alınması gerekir. 39 HRC sertlik derecesinin altında, her iki alaşımın iç hidrojen kırılganlığına yatkın olmadığı bulgusu, yaygın endüstri pratiği ile ve bağlantı elemanı elektroliz kaplama standartları ile tutarlıdır ve bu, 39 HRC’nin altında belirtilen sertlik derecesine sahip elektroliz kaplamalı bağlantı elemanlarının fırınlanmasını zorunlu kılmaz.
 
Giriş. Yüksek dayanımlı ve ultra yüksek dayanımlı dişli mekanik tutturucular yaygın olarak 1000 ila 2000MPa arasında değişen gerilme dayanımları ile nitelenirler. Genellikle, tipik olarak uçak yapılarında, gemilerde, kara taşıtlarında, köprülerde, tünellerde ve binalardaki yük taşıyan civata bağlantıları içeren hayati önemdeki komponentlerde kullanılırlar. Yüksek dayanımlı dişli çelik bağlantı elemanları da hidrojen gevrekleşmesine (HG) yatkındır. HGnin önlenmesindeki önemli hususlar, dişli bağlantı elemanlarının imalatında kullanılan malzemelerin seçimi ve ısıl işlemdir. Tipik olarak bağlantı elemanları belirtimleri sadece malzeme seçiminde geniş sınırlamalar getirir, fakat belirli bir çelik türü seçilmesini zorunlu kılmaz.
 
Bu makale, mekanik bağlantı elemanları imalinde kullanılan yüksek mukavemetli çeliklerin kimyasal bileşimi, mikroyapısal nitelikleri ve HGye yatkınlığı arasındaki ilişkiyi daha iyi tanımlamayı amaçlayan daha geniş bir çalışma grubunun bir parçasıdır. Genel olarak, mukavemetin ve / veya sertliğin, yüksek mukavemetli çelikte HGye yatkınlık üzerinde birincil bir etkiye sahip olduğu anlaşılır. Bu çalışmada, iki alaşım üzerinde yapılan gözlemler, göreceli yatkınlıktaki farklılıkların kimyaya ve ısıl işleme ve son olarak mikroyapıya bağlı olduğunu göstermektedir. Kullanılan ana araştırma tekniği, ASTM F1624.1 test yöntemine dayanan artımlı adım yüklemedir (ISL). Kısacası, bu yaklaşım, ya hidrojen öndolumu yapılmış ya da potansiyostatik kontrol altındaki test sırasında katodik olarak dolumu yapılmış bir çentikli kare çubuk nümunesinde mekanik bir test yapmaktan oluşur. Test metodolojisi, malzemenin HG çatlama eşiğini ölçmek üzere tasarlanmıştır. Standartlaştırılmış test koşulları altında, numunenin ölçülen çatlama eşiği, malzemenin metalurjik ve mekanik özelliklerinin bir fonksiyonudur.

Tarih : 24.01.2018