HB 5067.1-2005 镀覆工艺氢脆试验 第1部分：机械方法.pdf

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1、中华人民共和国航空行业标准FL 0190 镀覆工艺氢脆试验第1部分:机械方法HB 5067.1-2005 代替HB5067-1985 Test methods for hydrogen embrittlement evaluation of plating processes Part 1 : Mechanical method 2005-12-26发布2006一05一01实施国防科学技术工业委员会发布HB 5067. 1 -2005 目IJ1=1 HB 5067-2005 (镀覆工艺氢脆试验分为2个部分:一-第1部分:机械方法:一-第2部分:测氢仪方法。本部分为HB5067一2005(镀覆工

2、艺氢脆试验的第1部分。本部分代替HB5067一1985(氢脆试验方法。本部分与HB5067一1985相比，主要变化是za) 试样材料范围扩大:b) 试样的加工细节和要求规定更为详细:c) 对试样的消除磨削应力热处理进行了更改，按HB/Z318规定进行:d) 增加了试样检验规则和方法等内容，包括试样尺寸、缺口抗拉强度和氢脆敏感性的检验。本部分的附录A是规范性附录。本部分由中国航空工业第一集团公司提出。本部分由中国航空综合技术研究所、北京航空材料研究院归口。本部分起草单位:中国航空工业第集团公司北京航空材料研究院、112厂、122广。本部分主要起草人:汤智慧、宇波、陆峰、张晓云、李斌、韩啸、姚静芬

3、、万杰等。HB 5067于1985年4月首次发布。1 范围镀覆工艺氢脆试验第1部分:机械方法HB 5067.1-2005 本部分规定了镀覆工艺氢脆试验机械方法的试验原理、试验设备、试样、试验步骤和结果评定。本部分适用于镀覆工艺氢脆倾向和抗拉强度大于1050MPa的钢制零件镀覆产品氢脆性能的评定，并用于镀覆工艺氢脆倾向及镀覆产品氢脆性能的仲裁鉴定。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最

4、新版本适用于本部分。HB 5214 金属室温缺口拉伸试验方法HB 5800 一般公差皿/Z318 镀覆前消除应力和镀覆后除氢处理规范3 试验原理氢脆是由于材料所吸收的氢和应力的综合作用，在小于屈服强度的静载荷下，持续一定时间发生的材料早期脆性断裂。镀覆工艺过程中吸收的氢可导致材料在使用过程中发生氢脆断裂。本试验根据氢脆产生的原理，采用对氢脆敏感的缺口拉伸试样，镀覆后施加静载荷进行持久拉伸，以评定镀覆工艺氢脆倾向及镀覆产品的氢脆性能。4 试验设备4. 1 具有连续加载和持久拉伸能力的试验机。4.2 试验机承载能力至少为30卧.负荷示值相对误差不得超过士1%.示值相对变动性不得超过1%，受力同轴度

5、不得超过15%;试验机应检定合格并在有效期内使用。5 试样5. 1 试样材料与状态5. 1. 1 评定镀覆工艺应使用该工艺涉及的材料中氢脆敏感性最高的材料和热处理状态。5.1.2 评定产品应使用与产品相同的材料和热处理状态，允许使用氢脆敏感性更高的材料替代产品材料。5.2 试样形状与尺寸5.2.1 试验采用的试样为缺口圆棒拉伸试样，形状与尺寸应符合图1规定。除图中己注明的尺寸公差外，其余尺寸公差应符合HB5800的规定。5.2.2 试样缺口根部应力集中系数(Kt)为4.005.3 试样的制备和检验试样的制备和检验按附录A进行。随试样应附带试样的缺口抗拉强度平均值和每根试样缺口根部直径只寸数据。

6、HB 5067. 1 -2005 单位为毫米13 编号34 60 图1缺口圆棒拉伸试样图CRO.12，Kt=4.0) 6 试验6. 1 试样按规定的工艺进行镀覆，镀层质量应符合相应的质量检验标准。评定镀覆工艺时，试样应镀覆至工艺规定的最大厚度:评定产品时，试样应与产品同槽镀覆至产品规定的镀层厚度。试样只允许使用一次，禁止退镀和重复使用试样。6.2 镀覆后的试样应按镀覆工艺规定的除氢规范进行除氢。6.3 根据试样截面积计算试验加载载荷。所加载荷为试样缺口截面积(镀覆前)乘以缺口试样平均抗拉强度值的75%。6.4 根据计算载荷对试样加载。加载后持续拉伸时间如不足200h时发生断裂，记录断裂时间并卸

7、载试样:持续拉伸时间达到200h后未发生断裂，记录试验结果并卸载试样。7 结果评定7. 1 采用六根试样评定镀覆工艺的氢脆倾向，采用两根试样评定产品的氢脆性能。7.2 试样在规定的静载荷下持久拉伸200h不断裂，则认为该次氢脆评定试验通过。如果有一根试样断裂时间小于200h，则认为该次氢脆试验未能通过，所评定的镀覆工艺具有氢脆倾向或产品的氢脆性能不合格。7.3 分析断裂原因，应综合考虑基材含氢量和各加工工艺(如热处理)等增氢因素的影响。如果断裂试样的金相检查或其它方法检查表明试样存在某种冷加工缺陷时，应重新进行试验:如果试样存在裂纹、研磨过烧和非金属夹杂等缺陷，则认为试验结果无效。7.4 断裂

8、原因确定并修正后，方可重新试验评定。7.5 采用氢脆敏感性更高的材料制备的试样进行产品的氢脆性能评定时，如果试样在规定的静载荷下持久拉伸200h不断裂，则认为产品氢脆性能合格:如果断裂时间小于200h，允许采用产品材料制备的氢脆试样进行重新评定。2 A.1 试样制备A. 1. 1 制备程序附录A(规范性附录)缺口圆棒拉伸试样的制备和检验A. 1. 1. 1 试样的轴线平行于材料的轧制纤维方向。HB 5067.1-2005 A. 1. 1. 2 试样按图1加工，先进行粗加工，再热处理到材料的要求抗拉强度，最后精加工到规定只寸。试样加工进刀量开始时为0.02mm0.01mm，精加工时为0.005m

9、m。不允许在热处理后进行矫直，不允许对试样进行酸洗和阴极电解处理。为保证试样的同心度，应在热处理前对试样进行编号标记。试样两端的螺纹应在热处理后再精加工到要求尺寸。精加工后的试样应按田/Z318规定进行消除磨削应力热处理。A. 1.2 缺口的加工A. 1. 2.1 缺口的加工在热处理后进行，采用中软细粒氧化铝砂轮磨削，磨削量不宜过大，应充分冷却。不允许对缺口进行摩擦抛光。A. 1. 2. 2 应保证磨削后的缺口根部半径圆滑，尺寸符合图样要求。A.2 试样检验A. 2.1 要求A. 2. 1. 1 试样尺寸试样尺寸见图1.缺口根部应圆滑。A. 2. 1. 2 缺口抗拉强度抽检试样中每根试样的缺口

10、抗拉强度应在平均值的士68MPa之内。A. 2. 1. 3 氢脆敏感性按表A.l中方法A处理的3根试样，应在24h内断裂:按表A.1中方法B处理的3根试样，应超过200h不断裂。两者均满足为氢脆敏感性合格。A. 2. 2 检验规则A. 2. 2.1 组批同批材料、同炉热处理的试样为一批。A. 2. 2. 2 抽样A. 2. 2. 2.1 试样尺寸试样尺寸100%进行测量并记录。A. 2. 2. 2. 2 缺口抗拉强度缺口抗拉强度每批试样抽检35根。A. 2. 2. 2. 3 氢脆敏感性氢脆敏感性每批试样抽检6根。A. 2. 3 检验方法A. 2. 3.1 试样尺寸试样尺寸采用投影法在50X10

11、0X下进行检查。A. 2. 3. 2 缺口抗拉强度缺口抗拉强度按HB5214规定进行。3 HB 5067. 1-2005 A. 2.3. 3 氢脆敏感性氢脆敏感性检验时，3根试样按表A.l中方法A进行处理，在持久试验机上施加载荷进行室温持久拉伸，所施加的载荷为试样缺口截面积(镀覆前)乘以缺口试样抗拉强度的75%，加载后记录断裂时间:3根试样按表A.l中方法B进行处理，镀覆后4h内进行除氢烘烤，除氢烘烤后的试样在持久试验机上施加载荷拉伸200h，所施加的载荷为试样缺口截面积(镀覆前)乘以缺口试样抗拉强度的75%。表A.1氢脆敏感性试验用试样的表面处理方法表面处理工艺方法A方法B氧化俑，g/L34土434士4溶液组分氟化纳，g/L104土10104士10氢氧化纳，g/L19土419土4镀铺光亮剂，g/L15 温度，C20-32 20-32 电镀电流，Aldm2 1.08 6.45 工艺参数电镀时间，min 30 6 烘烤温度，.C 190士10烘烤时间，h 23 4