שבירת מימן של ברגים-בעלי חוזק גבוה

מהי שבירות מימן? אילו סוגים שלברגיםנוטים להתפרקות מימן? כיצד למנוע התפרקות מימן? להלן נרחיב על תופעת התפרקות המימן של הברגים.

עם טכנולוגיית הייצור הנוכחית והרמה הטכנית של החומר הבסיסי, ברגים המיוצרים בתהליכים קונבנציונליים אינם נוטים לשבר שביר בכוחות עצמם. עם זאת, התפרקות מימן מתרחשת בעיקר לאחר שהברגים עוברים טיפולי משטח כגון אלקטרוגלוון או ציפוי ניקל, או כאשר מימן מוכנס במהלך תהליך הטיפול בחום. לכן, נושא זה מתמקד כיצד למנוע התפרקות מימן לאחר שהברגים עוברים טיפול פני השטח וטיפול בחום.

שבריריות מימן מתייחסת לתופעה שבה חומרי מתכת חווים ירידה בקשיחות עקב תכולת מימן פנימית מוגזמת תחת פעולה משולבת של מימן ומתח, אשר מובילה לאחר מכן לשבר שביר פתאומי של ראש הבורג, הברגים וחלקים אחרים. סוג זה של שבר הוא פתאומי ובלתי צפוי, מה שהופך אותו למפגע איכות ובטיחותי רציני. התרחשות של התפרקות מימן קשורה בעיקר לפעולות לא תקינות במהלך ציפוי משטח, כבישה או כיבוי ותהליכי טיפול חיצוניים אחרים, הגורמים למימן לחדור לתוך מטריצת המתכת.

אז אילו סוגי ברגים מועדים להתפרקות מימן לאחר טיפול פני השטח? ללא ספק, זה כן ברגים- בחוזק גבוה. ברגים עם חוזק- גבוה מתייחסים בדרך כלל לאלה עם דרגת חוזק של 8.8 ומעלה, בעוד שדרגות 10.9 ו-12.9 מסווגות כבריחים בעלי חוזק-גבוה- במיוחד. בשל מאפייני החוזק הגבוהים- של החומר עצמו, ברגים אלו רגישים ביותר למימן. אם מימן מוכנס במהלך טיפול פני השטח ולא יוסר בזמן, יש סיכוי גבוה להתרחש שבריריות מימן. ברגים עם חוזק- גבוה נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית הרכב, ותנאי העבודה של ברגים במכוניות הם חמורים יחסית-או שהם פועלים בתנאי עומס- לטווח ארוך או שהם חשופים לסביבות- באוויר פתוחות. עבור ברגים בעלי חוזק- גבוה שעברו טיפול פני השטח, ברגע שהתנאים הסביבתיים משתנים, הסיכון לשבר של שברי מימן יגדל עוד יותר.

אם כך, כיצד עלינו למנוע התפרקות מימן? השיטה האופטימלית היא הימנעות מיישום מימן-הכנסת טיפולי משטח כגון גלוון לברגים, בתנאי שהתכנון מאפשר זאת. כמובן שזוהי רק הצעה אידאלית, שקשה ליישם ברוב תנאי העבודה. לכן, יש לנקוט באמצעים יעילים אחרים. אם התפרקות מימן נגרמת על ידי טיפול פני השטח של ברגים בעלי חוזק- גבוה, יש צורך לחקור אם ישנן בעיות כגון זמן כבישה ארוך מדי או פרמטרים לא מתאימים של תהליך ציפוי אלקטרוניקה בתהליך טיפול פני השטח, כדי להפחית את חדירת המימן מהמקור. בנוסף, לאחר השלמת טיפול פני השטח, יש להוסיף תהליך חישול הסרת מימן. מניחים את המצופה גבוהברגים חוזקבתנור בטמפרטורה קבועה והחזק אותם בטמפרטורה של 190-230 מעלות למשך 2-4 שעות. חימום מקדם בריחת מימן ממטריצת המתכת, שהיא שיטת הליבה לסילוק התפרקות המימן.

אם שבריריות מימן נגרמת על ידי תהליך הטיפול בחום, יש צורך להתאים את הפרמטרים של תהליך טיפול החום. עם זאת, יש להבהיר כי הגורם המרכזי להתפרקות מימן הנגרמת על ידי טיפול בחום אינו טמפרטורה גבוהה מדי, אלא הכנסת מימן מוגזם באמצעות תהליכים כגון חומרי כבישה ומרווה במהלך טיפול בחום. לכן, יש צורך לייעל את תהליך הכבישה ולבחור אמצעי מרווה מימן נמוך- כדי להפחית באופן יסודי את חדירת המימן.

לאחר שהברגים השלימו את כל התהליכים הדרושים, בדיקת שבירות המימן היא חיונית. שבר שבירות המימן הוא פתאומי, ושיטת הזיהוי של פגיעה בראש הבורג בפטיש מתכת אינה מדעית ונוטה לשיקול דעת מוטעה. שיטת הבדיקה הסטנדרטית היא בדיקת השבר המושהה. חלץ חלק מסוים של דגימות, הפעל עומס מתיחה מוגדר והחזק אותו למשך פרק זמן. אם הדגימות אינן נשברות, נקבע כי הסיכון להתפרקות המימן של אצווה זו של ברגים ניתן לשליטה וניתן להכניס אותן לשימוש.