電鍍知識
鍍鋅螺絲為什麼會突然斷裂？延遲斷裂的成因與除氫預防
2026-07-14
鍍鋅螺絲莫名斷裂，通常是氫脆
採購或工程師偶爾會遇到這樣的狀況：新交貨的鍍鋅螺絲、還沒承受什麼負載就在鎖固後幾小時到幾天內斷掉。斷面呈脆性、平整無延展。這幾乎可以確定是「氫脆延遲斷裂」（Hydrogen Embrittlement Delayed Fracture）。
氫脆是怎麼發生的？
電鍍鋅過程中，酸洗與電鍍反應會產生氫原子，部分氫會擴散進入鋼材晶格中。對於一般強度螺栓，這些氫可以自由擴散排出，不會造成問題。但對於高強度螺栓（10.9 級以上、硬度 HRC 32 以上、抗拉強度 1000 MPa 以上），晶格內的氫在應力作用下會集中在缺陷處，造成微裂縫並擴大，最終導致斷裂。
斷裂特徵
- 時間：鎖固後數小時至數週，非立即斷裂
- 位置：多在螺紋根部或頭部與桿身交界處
- 斷面：脆性斷裂、無明顯頸縮，肉眼看類似瓷器斷面
- 負載：實際負載遠低於強度規格
預防的關鍵：除氫烘烤
ISO 4042 與 ASTM F1941 都明確規範：抗拉強度 1000 MPa 以上或硬度 HRC 32 以上的緊固件，電鍍後必須在 190～220°C 環境下烘烤 4 小時以上（實務常做 8～24 小時），將氫排出鋼材外。烘烤時機須在電鍍完成後 4 小時內開始，越晚效果越差。
採購端如何確認除氫已執行
- 要求供應商提供「除氫作業紀錄」（含爐溫、時間、批號）
- 指定 ISO 4042 或 ASTM F1941 規範
- 抽驗做延遲斷裂測試（DBT）或應力鬆弛測試
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