10.9级螺栓电镀锌后装配没几天就断了好几颗，是氢脆吗？怎么排查？供应商不承认怎么办？
表面处理问题 1
问题：我们采购了一批M16×80的10.9级六角头螺栓（GB/T 5783），表面处理是电镀锌（蓝白锌），用在设备底座法兰上。装配拧紧后大约3~5天，陆续发现有4颗螺栓断了，断在螺纹第一啮合牙的位置。断口很平整，没有明显变形。供应商说我们的安装扭矩超了，不承认是质量问题。请问这是不是氢脆？怎么判断和处理？
回答：
一、从断裂特征初步判断是否为氢脆
根据你描述的现象，高度疑似氢脆断裂。以下是氢脆断裂与安装过扭断裂的对比鉴别：
| 鉴别特征 | 氢脆断裂 | 安装过扭断裂 |
|---|---|---|
| 发生时间 | 装配后数小时至数月延迟发生 | 装配拧紧过程中当场断裂 |
| 断口形貌 | 齐平，无颈缩，呈颗粒状或结晶状 | 有明显颈缩（塑性变形），断口呈45°剪切面或杯锥状 |
| 断裂位置 | 螺纹根部第一啮合牙（应力集中处） | 通常在杆部（受扭最大截面） |
| 批次性 | 同批次多颗出现 | 个别出现，与操作有关 |
| 断口颜色 | 可能有白亮色或浅灰色，无氧化色 | 新鲜金属光泽 |
| 硬度 | 符合等级要求 | 可能偏高（未充分回火） |
你的情况符合氢脆特征：延迟发生（3~5天）、螺纹根部起裂、断口平整无变形、批量出现（4颗）。如果是安装过扭，应该在拧紧时就断，不会等几天。
二、排查与取证步骤
- 保留现场实物：将所有断裂螺栓的断口部分用干净纸巾包好，放入塑料袋密封，不要触碰断口面。断口是最重要的分析证据。
- 记录安装扭矩：调取拧紧记录（如果有力矩扳手数据记录），确认实际安装扭矩是否在合理范围。M16 10.9级螺栓的安装扭矩一般在210~280 N·m（摩擦系数0.12~0.18时）。如果扭矩在合理范围内，基本排除过扭因素。
- 断口形貌分析（SEM）：送第三方实验室用扫描电镜（SEM）观察断口微观形貌。氢脆断裂的断口呈典型的沿晶断裂（沿晶界分离）或准解理断裂，而过扭断裂呈韧窝断裂（微孔聚集型）——两者在电镜下区别明显。
- 氢含量测定：用热脱氢分析（TDS）测定螺栓基体中的扩散氢含量。正常去氢后的螺栓扩散氢含量应≤2ppm，如果>5ppm说明去氢不充分。
- 去氢工艺记录核查：要求供应商提供该批次的电镀记录、去氢烘烤记录（温度曲线、时间、间隔）和氢脆预载荷试验报告。10.9级电镀锌螺栓必须做去氢处理和预载荷试验（GB/T 3098.17），如果供应商没有这些记录，本身就是质量管理体系不合格的证据。
三、供应商争议处理建议
- 自检先行：在质疑供应商前，先自查安装扭矩记录，排除自身操作问题。如果没有力矩记录，这也是一个教训——重要连接的安装扭矩必须可追溯。
- 合同标准是裁判依据：检查采购合同或订单中引用的标准。如果引用了GB/T 3098.1（机械性能）和GB/T 5267.1（电镀层），则供应商有义务提供去氢和氢脆试验合格证明。缺少这些证明，供应商就无法证明产品合格。
- 第三方检测报告：将断口送有CMA/CNAS资质的检测机构做断口分析和氢含量测定，出具正式报告。这份报告具有法律效力，是谈判和索赔的技术依据。
- 批量召回与更换：如果确认为氢脆，同批次未使用的螺栓也应全部退回或报废——氢脆是批次性问题，不能只更换已断的几颗。
四、后续预防措施
| 措施 | 说明 |
|---|---|
| 更换表面处理工艺 | 10.9级螺栓改用达克罗（Dacromet/Geomet）或热浸镀锌，从根本上避免电镀析氢 |
| 加强来料检验 | 要求供应商每批提供去氢烘烤记录和氢脆预载荷试验报告，作为入库放行条件 |
| 增设抽检制度 | 入库抽检做24h预载荷试验（加载至保证载荷90%），发现断裂则整批退货 |
| 选择有资质供应商 | 优先选择通过ISO/TS 16949（汽车行业）或NADCAP（航空航天）认证的紧固件制造商 |
核心结论：高强度螺栓氢脆断裂是制造质量问题而非安装问题，供应商有责任提供完整的去氢工艺记录和氢脆试验合格证明。如果供应商无法提供这些证据，索赔成功的概率很高。在技术层面，改为达克罗处理是从根本上消除氢脆风险的最有效方案。