Velocidad de crecimiento de grieta por fatiga de un acero 42CrMo4 bajo carga electroquímica de hidrógeno: influencia del tipo de electrolito y de la frecuencia de ensayo

• M.M. Llera ^[1] ; V. Arniella ^[1] ; G. Álvarez ^[1] ; S. Otero ^[1] ; F.J. Belzunce ^[1] ; C. Rodríguez ^[1]
  1. [1] Universidad de Oviedo

     Universidad de Oviedo

     Oviedo, España

     
• Localización: Revista española de mecánica de la fractura, ISSN-e 2792-4246, Nº. 7, 2024, págs. 229-234
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se analiza la influencia de distintas variables de ensayo en la velocidad de crecimiento de grietas por fatiga de un acero 42CrMo4 en ambiente de hidrógeno. Para ello, los ensayos de crecimiento de grieta por fatiga se han realizado a la vez que se producía la carga in-situ de hidrógeno utilizando medios electroquímicos. Por un lado, y con el fin de comparar el efecto de la cantidad de hidrógeno introducido se utilizaron dos clases de electrolitos: salino (3% NaCl) y ácido (1 M H2SO4 + 0.25 g/L AS2O3). Además, se utilizaron dos densidades de corriente: 0.5 mA/cm2 y 1 mA/cm2. También se varió la frecuencia de aplicación de la carga entre 0.01Hz y 1 Hz. Los resultados obtenidos indican que la frecuencia de aplicación de la carga es el parámetro que más influye en la aceleración de la velocidad de crecimiento de grietas por fatiga bajo carga electroquímica de hidrógeno. El tipo de electrolito utilizado también influye, de modo que para alcanzar los mismos resultados que cuando el ensayo se realiza en presencia de presión de hidrógeno gas, se debe utilizar el medio más agresivo (ácido) y una frecuencia de tan solo 0.01 Hz. Sin embargo, el uso de una mayor densidad de corriente parece no influir en los resultados.

  • English

    In this work, the influence of different test variables on the fatigue crack growth rate of a 42CrMo4 steel in a hydrogen environment is analysed. For this purpose, the fatigue crack growth tests have been carried out at the same time as the in-situ hydrogen charge using electrochemical methods. On the one hand, in order to compare the effect of hydrogen introduced, two types of electrolytes were used: saline (3% NaCl) and acid (1 M H2SO4 + 0.25 g/L AS2O3). In addition, two current densities were used: 0.5mA/cm2 and 1 mA/cm2. The frequency of charge application was also varied between 0.01Hz and 1 Hz. The results obtained indicate that the frequency of charge application is the most influential parameter in accelerating the fatigue crack growth rate under electrochemical hydrogen charge. The type of electrolyte used also has an influence, so that to obtain the same results as when the test is carried out in the presence of hydrogen gas, the most aggressive medium (acid) and a frequency of only 0.01 Hz must be used. However, the use of a higher current density does not seem to influence the results.