Гальванические покрытия в машиностроении: Справочник

под ред. Шлугера М.А

Машиностроение, 1985 г.

ВЛИЯНИЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА СВОЙСТВА ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА

Гальванические покрытия оказывают влияние на физико-механические свойства основного металла, что вызвано наводороживанием основного металла в физико-механическими свойствами самого покрытия.

Наводороживанне сталей. Наводороживание стали способствует уменьшению ее пластичности, ухудшению характеристик технологических проб на перегиб и скручивание, снижению длительной прочности (т. е, сопротивления замедленному разрушению). С увеличением содержания водорода уменьшается поперечное сужение и удлинение стали, причем поперечное сужение ф уменьшается в гораздо большей степени, чем удлинение б. При увеличении содержания водорода от 2 до 10,3 см3/100 г поперечное сужение стали 25ХНМА уменьшается в 10 раз, а удлинение—на 71%.

8 результате интенсивного наводороживания в ряде случаев изменяется характер разрушениястали (происходит переход от вязкого к хрупкому). Растворимостьводорода и его влияние на механические СВОЙСТВАстали в сильной степени зависят от структуры последней. Так, при электролитическом наводороживаини сталь с различной структурой поглощает неодинаковое количество водорода (см3/100 г): мартенсит — 6,9; троостит — 15,9 и сорбит— 46,5. В то же время охрупчиваниестали с трооститиойструктурой при наводорожнвании происходит более сильно, чем с сорбитной структурой.

Влияние водорода на СВОЙСТВАсталей в сильной степени зависит от прочности и их структуры: с увеличением прочности отрицательное влияние водорода на механические СВОЙСТВАсталей увеличивается. Наибольшее влияние наводороживания на механические СВОЙСТВА проявляется в случае сталей с мартенситной структурой.

Влияние водорода на механические СВОЙСТВАсталей зависит от условий испытаний. Большое влияние" оказывают скорость нагружения и температура испытания. С увеличением скорости нагружения влияние водорода на работуразрушения стальных образцов уменьшается. С понижением температурыиспытаний влияние водорода на механические СВОЙСТВА малоуглеродистой стали существенно уменьшается, и при —160 °С водороднаяхрупкость не проявляется. Работыразрушения наводороженных образцов сталей У10, Х4ВЗМЗФ2, ЗОХГСА и Х12М при температуре — и ненаводороженных образцов близки по значению.

Очень сильно влияет Наводороживание на замедленное разрушение высокопрочных сталей, что особенно проявляется при наличии концентраторов напряжении. При этом время до разрушения заневоленных образцов с надрезом при уменьшении растягивающих напряжений увеличивается. Ход кривой напряжение—время показывает, что существует некоторое пороговое напряжение — длительная прочность ниже которого не происходит замедленного разрушения стали. На длительную прочность большое влияние оказывает радиусконцентратора напряжений: с уменьшением радиусанадреза (от 6,25 до 0,025 мм) Sдл наводороженной стали уменьшается почти в 3 раза.

При увеличении прочности углеродистых и низколегированных сталей Sдл также уменьшается. Особенно низкая, длительная прочностьстали с мартенситной структурой.

Уменьшение наводороживання приводит к увеличению порогового напряжения и времени до разрушения при данном растягивающем напряжении.

Наибольшее влияние наводорожнвания на замедленное разрушениесталей наблюдается при одновременном воздействии растягивающих напряжений и атомарного водорода. В этом случае замедленное разрушение может происходить при напряжениях во мною раз меньших предела текучести. Так, например, образцы стали 30ХГСН2А.