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外部环境引入氢。当金属紧固螺栓长期暴露于潮湿的服役环境中时会有部分氢渗入,或者在雨水较多的地区服役时金属紧固螺栓中由于氢脆导致断裂的比例更高。但考虑到本研究所述的金属紧固螺栓应用在我国北方,气候条件相对较为干燥,服役环境也很少有雨水进入,因此基本可以排除是由于外部环境导致氢脆断裂。
半圆垫
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合金钢金属紧固螺栓在其加工过程中需要经过酸洗和电镀的过程,这两个过程很容易引入氢原子。反复研究合金钢金金属紧固螺栓的酸洗过程可知,酸洗磷皂化和磷化的过程都有引入氢的可能性,特别是磷化工艺中,在磷酸的作用下,铁和Fe,C形成无数原电池,在阳极区工件表面形成磷化膜,在阴极区则放出大量的氢。因此,加工过程中的吸氢应该为断裂螺栓主要的氢来源。
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磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。压力容器用大直径双头螺柱标准要求磷化处理。