Answer
การแตกตัวของไฮโดรเจนเกิดขึ้นเมื่ออะตอมไฮโดรเจนแทรกซึมเข้าไปในโครงตาข่ายคริสตัลของเหล็กกล้าคาร์บอน (โดยทั่วไปคือเหล็กกล้าสปริงคาร์บอนสูง เช่น SAE 1070-1090) ในระหว่างการชุบด้วยไฟฟ้า การดองด้วยกรด หรือในสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง
กลไก:
อะตอมไฮโดรเจนกระจายและสะสมในบริเวณที่มีความเค้นดึงสูง มีช่องว่างขนาดเล็ก หรือการเคลื่อนตัว เมื่อสปริงถูกโหลดภายใต้ความเครียด กระเปาะอะตอมเหล่านี้จะรวมตัวกันอีกครั้งเป็นโมเลกุลของก๊าซไฮโดรเจน ($H_2$) ทำให้เกิดแรงดันก๊าซภายในสูงที่ทำให้เกิดการแตกร้าวระดับไมโคร และนำไปสู่ความล้มเหลวของโครงสร้างที่เปราะและเป็นหายนะทันทีภายใต้โหลดการออกแบบที่ต่ำ
พิธีสารบรรเทาผลกระทบและป้องกัน:
1. หลีกเลี่ยงการทำความสะอาดด้วยกรด: ใช้การขจัดตะกรันหรือการทำความสะอาดด้วยด่างแทนการใช้อ่างกรดไฮโดรคลอริกหรือกรดซัลฟิวริก
2. การอบบรรเทาทุกข์ (บังคับ): ภายใน 1 ชั่วโมง (สูงสุด 4 ชั่วโมง) ของการชุบด้วยไฟฟ้า (เช่น สังกะสีหรือแคดเมียม) เวฟสปริงจะต้องผ่านการอบเพื่อคลายความเครียดที่ $375^\circ F \text{ ถึง } 400^\circ F$ ($190^\circ C \text{ ถึง } 205^\circ C$) เป็นเวลาอย่างน้อย 4 ถึง 24 ชั่วโมง (อ้างอิงถึง ASTM F1940 / ASTM B850)
3. หน้าต่างการอบ: การอบล่าช้าหลังจากการชุบด้วยไฟฟ้าจะทำให้ไฮโดรเจนสามารถระบุตำแหน่งได้อย่างถาวร ส่งผลให้การอบไม่ได้ผล