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    摘要：用標(biāo)準(zhǔn)試樣和實(shí)際零件測(cè)定了各種表面處理的氫脆性即處理試樣或零件的機(jī)械性能的變化，還試驗(yàn)了去除氫脆性和減少氫脆斷裂的方法，此試驗(yàn)整理于1976年9月，當(dāng)時(shí)條件有限，有些看法不成熟，本人不作修飾對(duì)現(xiàn)有工廠還是有參考價(jià)值。

    前言

    我廠產(chǎn)品半自動(dòng)步槍?zhuān)?3年開(kāi)始采用電解酸洗代替吹砂以去除熱處理后的氧化皮的新工藝以來(lái)，在生產(chǎn)上取得了顯著的效果。實(shí)踐證明，電解酸洗無(wú)論對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)濟(jì)效果以及更重要的對(duì)工人的身體健康均遠(yuǎn)較吹砂為優(yōu)越。

    但在推行這項(xiàng)新工藝的初期由于我們對(duì)它還沒(méi)有吃透，因此先后發(fā)生了機(jī)匣刺刀等零件電解酸洗后大量破裂的問(wèn)題，曾經(jīng)影響了部份同志對(duì)推廣電解酸洗這項(xiàng)新工藝的決心。

    為了徹底吃透這項(xiàng)新工藝，一年多來(lái)我們進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)，包括試驗(yàn)及實(shí)物試驗(yàn)，試驗(yàn)的結(jié)果初步表明：電解酸洗是有氫脆性的，在一般情況下這種氫脆性通過(guò)自然時(shí)效（室溫下放置幾天）或去氫回火后基本上可以消除。但如果鋼的熱處理硬度較高，而在電解酸洗前零件上又有較大的拉伸應(yīng)力，則在電解酸洗過(guò)程中就可能產(chǎn)生不可恢復(fù)的裂紋。

   電解酸洗雖然有這些缺點(diǎn)，但只要我們掌握了它的規(guī)律，我們對(duì)它就有了“自由”，就可以在工藝上采取相應(yīng)的措施，加以克服。實(shí)踐證明，機(jī)匣通過(guò)提高校直后應(yīng)力回火的溫度，充分消除內(nèi)應(yīng)力以后再進(jìn)行電解酸洗，刺刀通過(guò)工序的變更，將校直工序改在電解酸洗及去氫回火以后進(jìn)行，就可以避免裂紋的產(chǎn)生。這兩個(gè)零件采取這些措施后，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，生產(chǎn)中已不再發(fā)生氫脆裂紋了。

在進(jìn)行以上試驗(yàn)的過(guò)程中，生產(chǎn)上又先后發(fā)現(xiàn)閉鎖閂，準(zhǔn)星護(hù)蓋前罩等零件經(jīng)過(guò)化學(xué)酸洗，氧化處理等工藝過(guò)程后有變脆或破裂的情況，刺刀在鍍鉻后，彈簧在鍍鋅后也曾發(fā)現(xiàn)裂紋，因此對(duì)電解酸洗以外的，幾種本廠常用的表面處理方法可能引起氫脆的傾向，也作了一些初步探索性試驗(yàn)，但這些只是附帶的。

    1、試樣試驗(yàn)部份

    1.1、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

    1.1.1探索在現(xiàn)行工藝規(guī)范下，經(jīng)各種表面處理（電解酸洗、鍍鉻、鍍鋅，磷化）后是否產(chǎn)生氫脆性以及產(chǎn)生之氫脆性能否去除）

    1.1.2探索新舊鋼號(hào)的氫脆傾向大小

    1.1.3試驗(yàn)探索予應(yīng)力和殘余內(nèi)應(yīng)力對(duì)滲氫的影響

    1.2、試驗(yàn)方法及條件

    1.2.1試驗(yàn)用材料之鋼等化學(xué)成份 熱處理及硬度值，見(jiàn)表1

    附注：上述鋼號(hào)含≤0.03%S, ≤0.035%P

    1.2.2試驗(yàn)方法

    1.2.2.1V形缺口，園形試樣8°歪斜拉伸試驗(yàn)L5倍試樣

    1.2.2.2板形試樣靜力試驗(yàn)   尺寸10×2×120

    1.2.2.3衡應(yīng)力作用下彎曲試驗(yàn)

    以上1.2.2.1、1.2.2.2試驗(yàn)均在3噸拉伸（壓縮）試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，讀出拉斷時(shí)的*大負(fù)荷（f_max）用百分表讀出彎斷時(shí)的*大撓度（f_max）。

    1.2.3試驗(yàn)條件

    本試驗(yàn)（各種表面處理氫脆試驗(yàn)）均在生產(chǎn)線上進(jìn)行，并按現(xiàn)行工藝規(guī)范處理。

    1.3、試驗(yàn)結(jié)果

    1.3.1由表2、3可見(jiàn)

    1.3.1.150AZ及50B_A鋼堅(jiān)電解酸洗、鍍鉻、鍍鋅、磷化后，抗張強(qiáng)度和*大破斷撓度均有下降，且撓度的降低更為顯著。

    1.3.1.2各種表面處理后經(jīng)自然時(shí)效性能可以重新恢復(fù)（或成份恢復(fù)）一般電解酸洗后自然時(shí)效4～5晝夜，性能已基本恢復(fù)（見(jiàn)表2（2組），但另一次試驗(yàn)則雖然經(jīng)四晝夜，性能仍未完全恢復(fù)，可能由于試驗(yàn)條件下同，滲氫程度不一致的關(guān)系。刺刀試驗(yàn)結(jié)果表明，電解酸洗一般自然時(shí)效三晝夜，性能已基本恢復(fù)（見(jiàn)刺刀試驗(yàn)表Ⅰ），試樣試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)例完全一致，磷化后需時(shí)效七晝夜才能基本恢復(fù)，但鍍鉻、鍍鋅后自然時(shí)效七晝夜仍未恢復(fù)，將其磨去鍍層后再放置四晝夜性能又重新恢復(fù)到原來(lái)水平，可見(jiàn)鍍層阻礙了氫的向外擴(kuò)散。

    1.3.1.3各種表面處理后低溫去氫回火，性能又重新恢復(fù)，但恢復(fù)程度和滲氫強(qiáng)烈度，去氫回火的溫度時(shí)間有關(guān)，由表2（1）組及表Ⅲ可見(jiàn)，該批試樣電解酸洗后，自然時(shí)效四晝夜性能仍未完全恢復(fù)，而210℃，30分去氫回火性能已基本恢復(fù)，表明電解酸洗引起暫時(shí)的滲氫時(shí)能夠恢復(fù)的。鍍鉻，鍍鋅后去氫回火，性能只是部份恢復(fù)，這是由于鍍層阻礙了氫向外擴(kuò)散所致。

    1.3.1.4  50AZ及50B_A鋼之氫脆傾向看不出顯著的差別，但由于試樣較少，尚不能作出*后的結(jié)論。

    1.3.2表4可見(jiàn)

    鍍層對(duì)鋼的塑性指標(biāo)影響很小，主要是由鍍鉻時(shí)滲氫而引起脆性。

    1.3.3表5可見(jiàn)

    1.3.3.1電解酸洗后，由于滲氫使合金結(jié)構(gòu)鋼的抗彎強(qiáng)度降低

    1.3.3.2不同合金鋼結(jié)構(gòu)鋼的氫脆傾向并不同，新鋼（30GrMnTiA及30GrMoTiA）似乎比舊鋼（30CrNi₂MoV及25Gr₂Ni₄WA）對(duì)氫脆更敏感些。

    1.3.3.3滲氫的合金結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)自然時(shí)效和低溫去氫回火，性能可以恢復(fù)（我們的試驗(yàn)條件下看起來(lái)新鋼僅僅是基本上恢復(fù)，但因試樣做太少，試驗(yàn)數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，還不足以得出*后結(jié)論）。

    1.3.4表6可見(jiàn)

     表面處理前予先彎曲一次（彎形50% f_max）然后校直或校直后除應(yīng)力回火再經(jīng)鍍鉻、磷化、局部鍍鉻整體氧化處理，鋼的塑性指標(biāo)似乎沒(méi)有顯著變化（同未預(yù)測(cè)彎曲的試樣比較）

    1.3.5由表7可見(jiàn)：

    1.3.5.1衡定應(yīng)力（予應(yīng)力）作用下（如圖5所示）不論50_AZ及50B_A鋼在電解酸洗過(guò)程中，板形試樣均產(chǎn)生脆性斷裂。

1.3.5.2彈性范圍內(nèi)予先彎曲的撓度越小（予應(yīng)力越?。?，電解酸洗時(shí)破斷時(shí)間越長(zhǎng)，可以推測(cè)，當(dāng)撓度小于某一值時(shí)，無(wú)論酸洗多久，也不會(huì)斷裂。

1.3.6由表6可見(jiàn)：

電解酸洗*初5分鐘，強(qiáng)度急劇下降，此后再延長(zhǎng)酸洗時(shí)間，強(qiáng)度幾乎沒(méi)有變化。

......

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