摘要：用标准试样和实际零件测定了各种表面处理的氢脆性即处理试样或零件的机械性能的变化，还试验了去除氢脆性和减少氢脆断裂的方法，此试验整理于1976年9月，当时条件有限，有些看法不成熟，本人不作修饰对现有工厂还是有参考价值。

    前言

    我厂产品半自动步枪，自63年开始采用电解酸洗代替吹砂以去除热处理后的氧化皮的新工艺以来，在生产上取得了显著的效果。实践证明，电解酸洗无论对产品质量经济效果以及更重要的对工人的身体健康均远较吹砂为优越。

    但在推行这项新工艺的初期由于我们对它还没有吃透，因此先后发生了机匣刺刀等零件电解酸洗后大量破裂的问题，曾经影响了部份同志对推广电解酸洗这项新工艺的决心。

    为了彻底吃透这项新工艺，一年多来我们进行了一系列的试验，包括试验及实物试验，试验的结果初步表明：电解酸洗是有氢脆性的，在一般情况下这种氢脆性通过自然时效（室温下放置几天）或去氢回火后基本上可以消除。但如果钢的热处理硬度较高，而在电解酸洗前零件上又有较大的拉伸应力，则在电解酸洗过程中就可能产生不可恢复的裂纹。

   电解酸洗虽然有这些缺点，但只要我们掌握了它的规律，我们对它就有了“自由”，就可以在工艺上采取相应的措施，加以克服。实践证明，机匣通过提高校直后应力回火的温度，充分消除内应力以后再进行电解酸洗，刺刀通过工序的变更，将校直工序改在电解酸洗及去氢回火以后进行，就可以避免裂纹的产生。这两个零件采取这些措施后，在相当长的时间内，生产中已不再发生氢脆裂纹了。

在进行以上试验的过程中，生产上又先后发现闭锁闩，准星护盖前罩等零件经过化学酸洗，氧化处理等工艺过程后有变脆或破裂的情况，刺刀在镀铬后，弹簧在镀锌后也曾发现裂纹，因此对电解酸洗以外的，几种本厂常用的表面处理方法可能引起氢脆的倾向，也作了一些初步探索性试验，但这些只是附带的。

    1、试样试验部份

    1.1、试验目的

    1.1.1探索在现行工艺规范下，经各种表面处理（电解酸洗、镀铬、镀锌，磷化）后是否产生氢脆性以及产生之氢脆性能否去除）

    1.1.2探索新旧钢号的氢脆倾向大小

    1.1.3试验探索予应力和残余内应力对渗氢的影响

    1.2、试验方法及条件

    1.2.1试验用材料之钢等化学成份 热处理及硬度值，见表1

    附注：上述钢号含≤0.03%S, ≤0.035%P

    1.2.2试验方法

    1.2.2.1V形缺口，园形试样8°歪斜拉伸试验L5倍试样

    1.2.2.2板形试样静力试验   尺寸10×2×120

    1.2.2.3衡应力作用下弯曲试验

    以上1.2.2.1、1.2.2.2试验均在3吨拉伸（压缩）试验机上进行，读出拉断时的*大负荷（f_max）用百分表读出弯断时的*大挠度（f_max）。

    1.2.3试验条件

    本试验（各种表面处理氢脆试验）均在生产线上进行，并按现行工艺规范处理。

    1.3、试验结果

    1.3.1由表2、3可见

    1.3.1.150AZ及50B_A钢坚电解酸洗、镀铬、镀锌、磷化后，抗张强度和*大破断挠度均有下降，且挠度的降低更为显著。

    1.3.1.2各种表面处理后经自然时效性能可以重新恢复（或成份恢复）一般电解酸洗后自然时效4～5昼夜，性能已基本恢复（见表2（2组），但另一次试验则虽然经四昼夜，性能仍未完全恢复，可能由于试验条件下同，渗氢程度不一致的关系。刺刀试验结果表明，电解酸洗一般自然时效三昼夜，性能已基本恢复（见刺刀试验表Ⅰ），试样试验和生产实例完全一致，磷化后需时效七昼夜才能基本恢复，但镀铬、镀锌后自然时效七昼夜仍未恢复，将其磨去镀层后再放置四昼夜性能又重新恢复到原来水平，可见镀层阻碍了氢的向外扩散。

    1.3.1.3各种表面处理后低温去氢回火，性能又重新恢复，但恢复程度和渗氢强烈度，去氢回火的温度时间有关，由表2（1）组及表Ⅲ可见，该批试样电解酸洗后，自然时效四昼夜性能仍未完全恢复，而210℃，30分去氢回火性能已基本恢复，表明电解酸洗引起暂时的渗氢时能够恢复的。镀铬，镀锌后去氢回火，性能只是部份恢复，这是由于镀层阻碍了氢向外扩散所致。

    1.3.1.4  50AZ及50B_A钢之氢脆倾向看不出显著的差别，但由于试样较少，尚不能作出*后的结论。

    1.3.2表4可见

    镀层对钢的塑性指标影响很小，主要是由镀铬时渗氢而引起脆性。

    1.3.3表5可见

    1.3.3.1电解酸洗后，由于渗氢使合金结构钢的抗弯强度降低

    1.3.3.2不同合金钢结构钢的氢脆倾向并不同，新钢（30GrMnTiA及30GrMoTiA）似乎比旧钢（30CrNi₂MoV及25Gr₂Ni₄WA）对氢脆更敏感些。

    1.3.3.3渗氢的合金结构钢经自然时效和低温去氢回火，性能可以恢复（我们的试验条件下看起来新钢仅仅是基本上恢复，但因试样做太少，试验数据波动较大，还不足以得出*后结论）。

    1.3.4表6可见

     表面处理前予先弯曲一次（弯形50% f_max）然后校直或校直后除应力回火再经镀铬、磷化、局部镀铬整体氧化处理，钢的塑性指标似乎没有显著变化（同未预测弯曲的试样比较）

    1.3.5由表7可见：

    1.3.5.1衡定应力（予应力）作用下（如图5所示）不论50_AZ及50B_A钢在电解酸洗过程中，板形试样均产生脆性断裂。

1.3.5.2弹性范围内予先弯曲的挠度越小（予应力越小），电解酸洗时破断时间越长，可以推测，当挠度小于某一值时，无论酸洗多久，也不会断裂。

1.3.6由表6可见：

电解酸洗*初5分钟，强度急剧下降，此后再延长酸洗时间，强度几乎没有变化。

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