Resumen de Análisis de la sensibilidad a la entalla y de los micromecanismos de rotura de un acero duplex 2205 mediante ensayos in-situ en ambiente de hidrógeno

Luis Medina Herrero, Nicolás Mayoral García, Rubén Rodríguez Aparicio, Andrés Díaz Portugal, Isidoro Iván Cuesta Segura, Jesús Manuel Alegre Calderón

• español

  Los aceros inoxidables austeníticos, como el acero 316L, son conocidos por su insensibilidad a la fragilización por hidrógeno. Sin embargo, presentan el inconveniente de tener una baja resistencia mecánica. Uno de los retos actuales es estudiar la susceptibilidad a la fragilización por hidrógeno de materiales de alto límite elástico. En este sentido, dentro de los materiales con mayor proyección encontramos los aceros austeno-ferríticos o aceros dúplex, los cuales exhiben unas buenas propiedades mecánicas, pero presentan cierta sensibilidad en ambiente de hidrógeno, asociada a la presencia de la fase ferrítica. En este trabajo se analiza la sensibilidad a la entalla, tanto al aire como en ambiente de hidrógeno, del acero dúplex 2205. Para ello, se realizan ensayos de probetas de tracción entalladas con diferentes radios de entalla, abarcando un amplio rango de factores de concentración de tensiones desde kt=2 hasta kt=6, tanto al aire como en ambiente de hidrógeno a una presión de 140 bar. Se ha realizado una simulación numérica para conocer las condiciones tensionales y de deformación en cada configuración y se han analizado los mecanismos de rotura en cada uno de los casos, determinándose las condiciones críticas y estableciendo de esta forma el comportamiento de este material frente a distintos tipos de entalla al aire y en ambiente de hidrógeno.

• English

  Austenitic stainless steels, such as 316L steel, are known for their insensitivity to hydrogen embrittlement. However, they have the disadvantage of having low mechanical resistance. One of the current challenges is to study the susceptibility to hydrogen embrittlement of high elastic limit materials. In this sense, among the materials with the greatest projection we find austeno-ferritic steels or duplex steels, which exhibit good mechanical properties, but present a certain sensitivity in a hydrogen environment, associated with the presence of the ferritic phase. In this work, the notch sensitivity is analyzed, both in air and in hydrogen environment, of 2205 duplex steel. To do this, tests are carried out on notched tensile specimens with different notch radius, covering a wide range of factors of stress concentration from kt=2 to kt=6, both in air and in a hydrogen environment at a pressure of 140 bar. A numerical simulation has been carried out to calculate the stress and deformation conditions in each configuration and the failure mechanisms have been analyzed in each of the cases, determining the critical conditions and thus establishing the behavior of this material against different types of notching in air and in a hydrogen environment.