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Análisis de la absorción de hidrógeno y de su influencia en el comportamiento mecánico de cinco aleaciones férreas

Revista de Metalurgia 01/2008;
Source: DOAJ

ABSTRACT

A study of the influence of hydrogen on the mechanical behaviour of five iron alloys with different carbon state, morphology and content (as spheroidal or lamellar graphite or combined as CFe3) is described here. Experimental observations from tensile (carried out at different crosshead speeds), Charpy impact resistance, hardness, fracture toughness tests and fractographic analysis show that internal or dissolved hydrogen, apart from producing a significant loss of ductility, hardens steels and softens cast irons. The results also provide convincing evidence of the important role that the strain rate plays in the mechanism of hydrogen induced cracking. Additionally, glow discharge optical emission spectroscopy (GDOES) technique is used to evaluate the concentration of hydrogen that has been absorbed by the samples as a function of depth and time. It can be deduced from the innovative use of this technique not only that diffusivity of hydrogen in ductile cast irons is greater than in steels or grey cast irons, but also that hydrogen interacts with different trapping sites.El objetivo de este trabajo es el estudio de la influencia del hidrógeno en el comportamiento mecánico de cinco aleaciones férreas con distinto contenido, estado y morfología de carbono (grafito libre; esferoidal y laminar y combinado como CFe3). Los resultados experimentales extraídos de los ensayos de tracción llevados a cabo a diferentes velocidades de desplazamiento entre mordazas, flexión por choque sobre probeta Charpy, tenacidad de fractura y del análisis fractográfico indican que el hidrógeno interno o disuelto, además de producir una importante pérdida de ductilidad, provoca un endurecimiento en los aceros y un ablandamiento en las fundiciones. Estos resultados también proporcionan una evidencia del importante papel que juega la velocidad de deformación en el mecanismo de daño inducido por hidrógeno. Asimismo, se ha utilizado espectroscopía óptica de descarga luminiscente (EODL) para evaluar la concentración de hidrógeno absorbido por las muestras en función del tiempo y de la profundidad. Se puede deducir del innovador uso de esta técnica no sólo que la difusividad del hidrógeno en las fundiciones dúctiles es mayor que en los aceros o que en la fundición gris, sino también que el hidrógeno interacciona con distintos lugares de atrapamiento.

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