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为什么受压元件不得使用镀锌紧固件？

时间：2020-09-29 来源：卢梭说压力容器 浏览：
现行的HG/T 20581-2011《钢制化工容器材料选用规定》的6.6.7规定，受压元件不得使用镀锌、镀镉的螺栓、螺柱。而新版HG20581审查稿中的5.6.7也有同样的规定。
 
电镀表面处理由于工艺成熟和成本可控，成为紧固件常用的一类表面处理方式，如镀锌、镀铜、镀锌镍、镀锌铁、镀铬等。但是表面电镀的紧固件（尤其是高强度紧固件）存在氢脆的风险。
 
这是因为，在电镀前清洗时，通常采用酸洗除锈和除氧化皮，酸洗过程中会产生氢。阴极除油时也会产生氢。电镀过程中，作为阴极的被镀零件在获得镀层的同时在零件金属内部也会渗入了氢。另外，不同基体的材料，阴极渗氢程度不同，如Pd＞Ti＞Cr＞Mn等。由此可见，电镀中高强度紧固件的氢脆问题主要来自内部。
 
由于氢具有很大的扩散速度，容易通过各种细小的空隙，新生态的氢原子会渗透到金属材料的空穴中，造成很大的内应力。在很多材料特别是在高强度材料中，由于加工、焊接所产生的应力，且金属基体本身就可能存在一些微裂纹，如果此时渗氢，氢气所引起的高压，就会使零件在承受外界压力的情况下断裂，造成质量事故。
 
对于镀镉还应注意：
镀镉层的耐腐蚀性能较好，特别是在海洋性大气环境下，其耐腐蚀效果较其他表面处理较好，但镀镉处理易产生环境污染，因此加工过程中的废液处理费用大，成本高。所以在一般行业中不使用，仅用于一些特定环境，如用于石油钻井平台和航天飞机用的紧固件等。
 
参考文献：
张振赟. 高强度紧固件镀锌中氢脆的产生环节及控制措施. 材料保护, 2003, 36(1)
杨智清, 曹玲玲. 高强度紧固件电镀中的氢脆问题分析. 汽车工程师, 2018, (10).
蔡敏, 王晰, 高扬. 对核电厂紧固件表面处理措施的讨论. 科技视界, 2016, (8).
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