Difusividad del hidrógeno en diferentes microestructuras del acero 42CrMo4
Autores: Imdad, Atif; Zafra, Alfredo; Arniella, Victor; Belzunce, Javier
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Difusividad del hidrógeno en diferentes microestructuras del acero 42CrMo4
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Hidrógeno
Propiedades mecánicas
Aceros ferríticos
Fragilización por hidrógeno
Microestructuras
Trampas de hidrógeno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Es bien conocido que la presencia de hidrógeno disminuye las propiedades mecánicas de los aceros ferríticos, dando lugar al fenómeno conocido como fragilización por hidrógeno (FH). La sensibilidad a la FH aumenta con la resistencia del acero debido al incremento de sus defectos microestructurales (trampas de hidrógeno), que eventualmente aumentan la solubilidad del hidrógeno y disminuyen la difusividad del hidrógeno en el acero. El objetivo de este trabajo es estudiar la difusividad del hidrógeno en un acero 42CrMo4 sometido a diferentes tratamientos térmicos: recocido, normalizado y temple y revenido, para obtener diferentes microestructuras, con un amplio rango de niveles de dureza. Se realizaron pruebas de permeación de hidrógeno electroquímico en una celda doble modificada de Devanathan y Stachursky. La metodología de acumulación transitoria permitió la determinación del coeficiente de difusión aparente de hidrógeno, Dapp, y la evaluación de su evolución durante el llenado progresivo de las trampas de hidrógeno microestructurales. En consecuencia, se determinó el coeficiente de difusión de hidrógeno en la red, DL. Se emplearon microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido (SEM) para examinar las microestructuras del acero con el fin de comprender su interacción con los átomos de hidrógeno. En general, los resultados muestran que los parámetros de permeación están fuertemente relacionados con la dureza del acero, siendo menos afectados por el tipo de microestructura.
Descripción
Es bien conocido que la presencia de hidrógeno disminuye las propiedades mecánicas de los aceros ferríticos, dando lugar al fenómeno conocido como fragilización por hidrógeno (FH). La sensibilidad a la FH aumenta con la resistencia del acero debido al incremento de sus defectos microestructurales (trampas de hidrógeno), que eventualmente aumentan la solubilidad del hidrógeno y disminuyen la difusividad del hidrógeno en el acero. El objetivo de este trabajo es estudiar la difusividad del hidrógeno en un acero 42CrMo4 sometido a diferentes tratamientos térmicos: recocido, normalizado y temple y revenido, para obtener diferentes microestructuras, con un amplio rango de niveles de dureza. Se realizaron pruebas de permeación de hidrógeno electroquímico en una celda doble modificada de Devanathan y Stachursky. La metodología de acumulación transitoria permitió la determinación del coeficiente de difusión aparente de hidrógeno, Dapp, y la evaluación de su evolución durante el llenado progresivo de las trampas de hidrógeno microestructurales. En consecuencia, se determinó el coeficiente de difusión de hidrógeno en la red, DL. Se emplearon microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido (SEM) para examinar las microestructuras del acero con el fin de comprender su interacción con los átomos de hidrógeno. En general, los resultados muestran que los parámetros de permeación están fuertemente relacionados con la dureza del acero, siendo menos afectados por el tipo de microestructura.