Susceptibilidad a la degradación por Hidrógeno absorbido del acero AISI 1045 sometido a ensayos de tracción lenta y de fatiga estática en un medio hidrogenado

Autores/as

  • Optaciano Vásquez García Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo. Huaraz, Perú

DOI:

https://doi.org/10.32911/as.2011.v4.n1.630

Palabras clave:

Fragilización por hidrógeno, Fatiga estática, Resistencia mecánica, Ductilidad, Esferoidizado

Resumen

En este estudio se evalúa la susceptibilidad del acero AISI 1045 a la degradación por hidrógeno. La susceptibilidad del acero a la degradación por hidrógeno fue hecha mediante ensayos mecánicos de tracción lenta y de fatiga estática en un medio hidrogenado. Los ensayos fueron llevados a cabo con muestras cilíndricas entalladas sometidas a carga axial en un medio inerte (aire), yen una disolución de 1-12,50, O, IN a con 0,25 g/1 de arsenito de sodio, usando la técnica de carga catódica con hidrógeno a varias densidades de corriente. Como medidas de la susceptibilidad a la fragilización por hidrógeno fueron escogidas las variaciones relativas de la resistencia mecánica, la reducción en el área y el tiempo de fractura diferida.
Finalmente fueron examinados los modos de fractura de las muestras fracturadas con un microscopio. Las comparaciones de los ensayos mecánicos en un medio inerte (aire) y los ensayos mecánicos en un medio hidrogenado, revelan que ambos aceros son susceptibles a la fragilización por hidrógeno. Las muestras de acero esferoidizado presentan menor pérdida de ductilidad y de la resistencia mecánica que las muestras de metal base. Estas variaciones en las propiedades mecánicas presentan una relación directa con la densidad de corriente aplicada. Asimismo, ambos aceros experimentan cambios en el modo de fractura pasando de una morfología dúctil a una frágil en el acero de suministro, mientras que en el acero esferoidizado cambia de una morfología altamente dúctil a una mezcla de fractura frágil con zonas dúctiles. Estas variaciones cambian con el tiempo de permanencia del acero en el medio generador de hidrógeno

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Albístur, A., Femandez, J. 2005. Influencia del hidrógeno en las propiedades mecánicas de los aceros Micro 1000 y Formax. Males de Mecánica de Fractura. Vol 22. pp 155-160.

ASTM G129-95. 1996. Slow strain rate testing to evaluate the susceptibility of metallic materials to environmentally assited cracking.

Beachem, C.D. 1972. A new model for hydrogenassi sted cracking. Metalls Trans.; 3(2) pp 437-451.

Bemstein, 1.M., and Thompson, A.W. 1976. Effect of metallurgical variables on environmental fracture of steels. Intl. Metall. Rey., 21, pp269-287.

Bimbaum, J.K., Sofronis, R 1994. Hydrogenenhanced localized plasticity-A mechanism for hydrogen related fracture. Mater Sci. Eng. A-Struc. Mater. Prop. 176A (1-2) 191-202.

Bimbaun, H.K, 1990).Mechanism of Hydrogen- Related Fracture of Metals. In: Ganglof, R.P, Ives, M.B (edis), First International Conference on Environmental-induced Cracking of Metals, NACE, Houston, TX, pp. 21-27.

Blanco, E., y Andreone, C., 1984. Tesis Doctoral CNEA. Argentina

Cabo, A. 1982. Tecnología de tratamientos térmicos, CNEA. Argentina 1982 pp.74-80.

Cayón, A., Alvarez, J., 2003. Gutierrez, F. Influencia de la microestructura y de los estados triaxiales de tensión en fenómenos fisuración inducida por el ambiente. Anales de Mecánica de la Fractura. Vol 10, pp 273-278.

Chang, S.C. and Hirth, J.P. 1985. Hydrogen Degradation of Spheroidized AISI 1090 Steels. Metall. Transac. Vol 16A pp 1417-1425. Cialone, H.,and Asaro, R. J. 1981. Metalls trans Vol I 2A, pp 1981-1373.

Daoming Li, D. Gangloff, R.P., Scully, J.R. 2004. Hydrogen trap states in ultra high-stregth aermet 100 steel. Metall. and Mater. Transf. Vol 35A. pp 849-864.

Eliaz, N., Shachar, A., Tal., B., Eliezer, D. 2002. Characteristics of hydrogen embrittlement, stress corrosion cracking and tempered martensi te embrittlement in high-strength steels. Eng Failure Analysis 9 pp 167-184.

Fukai, Y., 1993. The Metal-Hydrogen System. Basic Bulk Properties. Springer, Berlin.

Galvele, J.R., 2000. Recent developments in the surface-mobility. Corrosion Science. 27 (1)p 1-33. Gangloff, R.P., Ives, M.V. 1990. First International Conference on Environmental-induced Cracking of Metals, NACE-I0, Houston, TX.

Groenevel, T.P., and ELSEA, A.R., 1972. Hydrogen Emnbrittlement Testing, ASTM STP 543, pp 11.

Hirth, J.P, 1996. in Hydrogen effects in metals, Eds., A.W.Thompson and N.R. Moody, The minerals, Metals. Materials Society pp 507-522

Jones, R.H., (ed), 2001. Chemistry and electrochemistry of corrosion and Stress Corrosion Cracking: Symposium Honoring the Contributions of R.W Staehle. TMS, Warrendale. PA.

Kerns, G.E., Wang, M.T., Staehle., 1977. Stress Corrosion Cracking and Hydrogen Embritlement in High Strength Steels. In: Staehe, R.W, R.W., Hochman (eds). NACE, Houston, TX, pp 700-735

Kim, J.S., Park, K., Lee, D., Lee C S 2003. Effect of lntergranular Ferrite on Hydrogen Delayed Fracture Resistence of High Strength boron-added Steel. National Research Laboratory Program of the Korea Ministry of Science and Tecnology. Pp 1-9.

Manning, J. R., 1973. Theory of diffusion. Difussion ASM 1-24.

Marsh, P., Gerberech, %V, 1992. Stress corrosion cracking of higt-strength steels. In: Jone, R.H. (Ed.). Stress- corrosion Cracking. ASM International, Materials Park, OH, pp. 63-90

Meizoso, A. M., y Martinez, J.M. 2005. Propagación catastrófica de grietas. Cap 3. " Micromecanismos de Fractura".

Nelson, H.G., 1976., Film-rupture of hydrogeninduced, slow crac growth in acicular alpha-beta titanium. Metal!. Trans, A Phys. Metal!. Maten Sci. 7A(5), 621-627.

Oriani, R. A. 1990. Hydrogen Effects in Highstrength Steels. In Gangloff, R.P., ¡ves, M,B. (EDS). First Internacional Conference on Environmental.induced Cracking of Metals, NACE- 10. NACE, Houston, TX pp. 439-447.

Oriani, R.A. 1967. Hydrogen in metals. Proc. Conf. Fundamental Aspects of SCC, (eds) R. W Staeh, A. J Forty D Van Roogen (NACE). Pp 32-50.

Oriani, R.A., Hirth, J.P., Smialowslcy, M., 1985. Hydrogen degradation of ferrous alloys. Notyes p Pub!. Park, Ridge. USA.

Rajan, N., and Howard, W., 1988. A mechanical anal ysis of hydrogen into metals during cathodic hydrogen chargin. Scripta Metallurgica. Vol 22, pp 911-916

Serebrinsky, S., Carter, E.A., Ortiz, M. 2004. A quantum-mechanically informed continuum model of hydrogen embrittlement. Journal of the Mechanics and Physics of Solid. Vol 32. Pp 2403-2430.

Sieradzki, K., Newman, R. C., 1985. Brittle behavior of ductile metals during stress-corrosion cracking. Philos. Mag.A51 (1),p 95-132.

Smith, R.D., Landys, G.P., Moroef, I., Olson, D.L. y Wildeman, T.R. 2001. The determination of Hydrogen Dstribution in High-Strength Steel Welments. Welding Research.

Sofronis, P., 2001. Recent advances in the engineerirtg aspects of hydrogen embrittlement. Special number. Eng. Frac. Mech. 68(6), p 617-837.

Stroe, M. E. 2006. Hydrogen Embrittlement of Ferrous Materials. Doctoral Thesis.

Talsbot - Besnard, S., 1982. International Conference Proceedings on Hydrogen problems en steel. PP 37- 42.

Tien, J.K., Thompson, A.W., Bernstein, I.M, Richard,R.J. 1976. Hydrogen transport by dislocations. Metals Trans. A; 7A pp 821-900.

Troiano, A.R., 1960. The role of hydrogen and other interstitials in the mechanical behavior of metals. Trans. ASM 52, pp 54-80.

Turnbull, A., 2001. Modeling of environmental assisted cracking. Corrosion Science. 34(6), p 921- 960.

Zapffe, C.A and Sims C.E., 1941. Hydrogen Embrittlemen, Internal Stress andDefects in Steel, American Instante of Mining and Metallurgical Engineers, No.1307, pp.1-37.

Ziobrowski, C., Bruzoni, P., Hazarabedian, A., Ovejero, J. 2001. Influencia de los óxidos ene! daño por hidrógeno de un acero microaleado. Jornadas SAM-CONAMET-AS. pp 299-306.

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Publicado

2019-09-04

Cómo citar

Vásquez García, O. (2019). Susceptibilidad a la degradación por Hidrógeno absorbido del acero AISI 1045 sometido a ensayos de tracción lenta y de fatiga estática en un medio hidrogenado. Aporte Santiaguino, 4(1), Pág: 15–26. https://doi.org/10.32911/as.2011.v4.n1.630

Número

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Artículos Originales