Efecto de los óxidos en la fragilización por hidrógeno de aceros ferríticos

Abstract

Tesis para optar al título de Magister en Ciencia y Tecnología de Materiales

El efecto perjudicial del hidrógeno sobre el acero es un tema de creciente interés tecnológico por cuanto el hidrógeno puede afectar significativamente las propiedades mecánicas de los aceros y por consiguiente la integridad de los elementos construidos con ellos. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos sobre aceros a los cuales se les agregaron óxidos de titanio o de aluminio en forma intencional a fin de determinar la influencia de estos sobre el daño por hidrógeno. Se realizaron ensayos de ampollado (FIH), permeación y tracción lenta a materiales en estado templado y templado y revenido. Los resultados para el material templado dan un aumento en la fragilización debido a que compiten por un lado la fragilidad propia de la martensita y por el otro, las partículas actuarían como concentradores de tensiones. En el material templado y revenido estas partículas tienen un efecto benéfico sobre la fragilización por hidrógeno. La presencia de las mismas produce un aumento de la solubilidad y una disminución del coeficiente aparente de difusión del hidrógeno ambos hechos conducen al aumento de la resistencia del acero a la fragilización por hidrógeno.

The hydrogen effect on the steels is a topic of growing technological concern since the hydrogen can significantly degradate its mechanical properties and consequently the integrity of structures made of steel. In this work the results obtained on steels to which titanium oxides or alumina particles were added in order to determine their influence on hydrogen embrittlement resistance are presented. Hydrogen induced cracking (HIC), hydrogen permeation and hydrogen slow strain rate tests were performed to materials in the quenched and quenched and tempered state. The results for the quenched material give an increase of the hydrogen embrittlement (HE), due to the instrinsec low hydeogen embrittlement resistance of martensite matrix and due to the fact that parciles would act as stress concentrators. In the quenced and tempered state these particles have a beneficial effect on the hydrogen embrittlement. Their presence produces an increment of the hydrogen solubitily and a decrease of the apparent hydrogen diffusion coefficient, both facts lead to the increase of the hydrogen embrittlement resistance of the steel.