بررسي اثر ميان لايه نيكل بر تردي هيدروژني فولاد فنر Cr-Si آبكاري شده با آلياژ Zn-Ni

Study the effect of the nickel interlayer on the hydrogen embrittlement of the Cr-Si spring steel electroplated with Zn-Ni alloy

در اين مقاله شدت تردي هيدروژني فولاد فنر Cr-Si با استحكام بالا پس از عمليات آبكاري الكتريكي Zn-12%Ni، مورد ارزيابي قرار گرفته است. آزمون نرخ كرنش آهسته با نرخ كرنش sec-16-10×34/3 انجام شد و انديس تردي هيدروژني نمونه هاي مختلف محاسبه گرديد. اثر انجام عمليات پخت پس از آبكاري الكتريكي و نيز اعمال يك ميان لايه نيكلي از طريق روش الكترولس، با استفاده از مدل آماري weibull مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه آلياژسازي Zn با نيكل تا حد قابل توجهي باعث كاهش نفوذ هيدروژن در ساختار فولاد زيرلايه مي شود. به طوري كه متوسط زمان شكست نمونه ها از 9/4 ساعت براي Zn خالص به 7/8 ساعت براي Zn-Ni مي رسد. در صورت اعمال ميان لايه نيكل، زمان شكست مجدداً تا 15/11 ساعت افزايش نشان داد. انجام عمليات پخت پس از آبكاري الكتريكي در نمونه هاي Zn-Ni فاقد ميان لايه، منجر به افزايش زمان شكست به 15/10 ساعت شد. در حالي كه عمليات پخت در نمونه هاي شامل ميان لايه نيكل، اثر معكوسي نشان داد و باعث كاهش زمان شكست به 15/8 ساعت شد.

In this paper, the hydrogen embrittlement of the high strength Cr-Si spring steel with after Zn-12%Ni electroplating, have been evaluated. Slow strain rate test with 3.34 × 10-6 sec-1 strain rate was performed, and the hydrogen embrittlement index of the different samples was calculated. The effect of baking after plating and also the effect of applying a nickel interlayer by electroless method, is examined by using the weibull statistical model. The results showed that alloying Zn with nickel considerably reduce the diffusion of hydrogen on the substrate steel structure. So that it increases the average failure time of samples from 4.9 hours for pure Zn to 8.7 hours for Zn- Ni. By applying nickel interlayer, the failure time increased to 11.15 hour. Baking after the electroplating of Zn-Ni samples without interlayer, leaded to an increase in the failure time to 10.15 hours. While baking in samples containing nickel interlayer, showed the opposite effect, reducing the failure time to 8.15 hours.