Adaptación de una máquina de fatiga por flexión rotativa para la estimación de la resistencia a la fragilización por hidrógeno en materiales metálicos

• E. Muñoz-Manero ^[1] ; J. Calaf-Chica ^[1] ; M. Preciado ^[1] ; P.M. Bravo ^[1]
  1. [1] Universidad de Burgos

     Universidad de Burgos

     Burgos, España

     
• Localización: Revista española de mecánica de la fractura, ISSN-e 2792-4246, Nº. 5, 2023, págs. 245-250
• Idioma: español
• Enlaces
  • Texto Completo Ejemplar
• Resumen
  • español

    Vivimos en una sociedad cuyo modelo energético, basado en los combustibles fósiles, es insostenible desde el punto de vista económico y medioambiental. En consecuencia, resulta evidente la necesidad de encontrar nuevas alternativas energéticas. Numerosos expertos ya hablan de la conocida como “economía del hidrógeno”.

    Si bien es verdad que el hidrógeno como vector energético puede ser una solución, debemos afrontar los retos que supone su producción, almacenamiento y distribución. La mayor dificultad radica en la elección de los materiales utilizados, puesto que deben trabajar en una atmósfera rica en hidrógeno a alta presión. Esta circunstancia genera retos en materiales como el acero, principal componente de las vasijas de almacenamiento de hidrógeno, cuya fragilidad aumenta considerablemente como consecuencia de la difusión del H2.

    Actualmente se carece de ensayos de fatiga por flexión rotativa con fragilización in-situ debido a la ausencia de máquinas que estén adaptadas a dicha capacidad. El objeto de este trabajo es diseñar, fabricar y validar la adaptación de una máquina de fatiga por flexión rotativa integrando una celda electrolítica para la realización de ensayos bajo fragilización in-situ de hidrógeno. El reto radica en establecer la celda en un ensayo dinámico de hasta 5000 rev/min.

  • English

    We live in a society whose energy model, based on fossil fuels, is economically and environmentally unsustainable.

    Consequently, there is clearly a need to find new energy alternatives. Many experts are already talking about the called "hydrogen economy".

    While it is true that hydrogen could be a solution as an energy vector, we must face the challenges of its production, storage and distribution. The biggest difficulty lies in the choice of materials, because they operate at high pressure in a hydrogen-rich atmosphere. This fact generates challenges for materials such as steel, the main component of type 1 hydrogen storage vessels, whose brittleness increases considerably as a result of H2 diffusion.

    There is currently a lack of in-situ embrittlement rotary bending fatigue tests due to the absence of testing machines adapted to this capability. The aim of this study is to design, manufacture and validate the adaptation of a rotary bending fatigue machine integrating an electrochemical cell for testing under in-situ hydrogen embrittlement. The challenge lies in establishing the cell in a dynamic test up to 5000 rev/min.