Investigación por u-CT de grietas inducidas por hidrógeno y efectos de segregación en acero inoxidable austenítico
Autores: Egels, Gero; Schäffer, Simon; Benito, Santiago; Weber, Sebastian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación por u-CT de grietas inducidas por hidrógeno y efectos de segregación en acero inoxidable austenítico
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Hidrógeno
Fragilización
Grietas
Segregación
Austenítico
CT
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El hidrógeno puede degradar drásticamente las propiedades mecánicas de una variedad de materiales metálicos. La llamada fragilización por ambiente de hidrógeno de los aceros austeníticos tipo CrNi suele ir acompañada de la formación de grietas superficiales secundarias, que se pueden investigar para evaluar el proceso de fragilización. La aparición de grietas inducidas por hidrógeno a menudo está relacionada con efectos de segregación de elementos que impactan localmente la estabilidad de la austenita. Dado que aún falta métodos de investigación que puedan visualizar ambas estructuras tridimensionalmente, el presente estudio investiga la imagenabilidad de las grietas inducidas por hidrógeno y las estructuras de segregación de elementos en acero CrNi austenítico a través de tomografía computarizada micro (CT). Para mejorar la visibilidad de rayos X de las estructuras de segregación, se diseñan e investigan versiones modificadas del acero de referencia, X2CrNi18-9, que contienen W y Si. Las investigaciones demostraron que pequeñas diferencias en la atenuación de rayos X, causadas por las modificaciones de W o Si, pueden ser detectadas a través de CT, aunque las estructuras de segregación no pudieron ser imagenadas debido a su pequeña escala de tamaño y al ruido de imagen. Las grietas inducidas por hidrógeno fueron caracterizadas con éxito; sin embargo, la detección de las grietas más pequeñas está limitada por la capacidad de resolución.
Descripción
El hidrógeno puede degradar drásticamente las propiedades mecánicas de una variedad de materiales metálicos. La llamada fragilización por ambiente de hidrógeno de los aceros austeníticos tipo CrNi suele ir acompañada de la formación de grietas superficiales secundarias, que se pueden investigar para evaluar el proceso de fragilización. La aparición de grietas inducidas por hidrógeno a menudo está relacionada con efectos de segregación de elementos que impactan localmente la estabilidad de la austenita. Dado que aún falta métodos de investigación que puedan visualizar ambas estructuras tridimensionalmente, el presente estudio investiga la imagenabilidad de las grietas inducidas por hidrógeno y las estructuras de segregación de elementos en acero CrNi austenítico a través de tomografía computarizada micro (CT). Para mejorar la visibilidad de rayos X de las estructuras de segregación, se diseñan e investigan versiones modificadas del acero de referencia, X2CrNi18-9, que contienen W y Si. Las investigaciones demostraron que pequeñas diferencias en la atenuación de rayos X, causadas por las modificaciones de W o Si, pueden ser detectadas a través de CT, aunque las estructuras de segregación no pudieron ser imagenadas debido a su pequeña escala de tamaño y al ruido de imagen. Las grietas inducidas por hidrógeno fueron caracterizadas con éxito; sin embargo, la detección de las grietas más pequeñas está limitada por la capacidad de resolución.