Aumento de la tenacidad a la fractura en presencia de hidrógeno de un acero inoxidable duplex 2205 mediante el incremento de la adición de niquel

• J. Belzunce ^[1] ; S. Castaño ^[1] ; L.B. Peral ^[1] ; G. Álvarez ^[1] ; C. Rodríguez ^[1]
  1. [1] Grupo de investigación SIMUMECAMAT (Universidad de Oviedo), Escuela Politécnica de Ingeniería, campus universitario, 33203 Gijón
• Localización: Revista española de mecánica de la fractura, ISSN-e 2792-4246, Nº. 11, 2026, págs. 183-188
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    Los aceros inoxidables dúplex (con una microestructura bifásica ferrita/austenita) muestran una fuerte caída de la tenacidad a la fractura en presencia de hidrógeno. En este trabajo se demuestra la posibilidad de aumentar la tenacidad a la fractura, tanto al aire como en presencia de hidrógeno, incrementando la fracción de austenita presente en la microestructura bifásica de un acero dúplex 2205 (aumento del contenido de níquel), sin que esta modificación modifique sensiblemente el límite elástico del acero. Se han realizado ensayos de tracción y de tenacidad a la fractura, en este caso utilizando probetas tipo SEN(B) (determinación de las curvas J-R), que han sido ensayadas en ausencia de hidrógeno e, igualmente, utilizando probetas precargadas de hidrógeno a alta presión y temperatura. El contenido de hidrógeno introducido simulaba una situación realista de servicio a muy alta presión. Se ha realizado igualmente un amplio estudio microfractográfico de las superficies de fractura con objeto de analizar los micromecanismos de fallo operativos en estos ensayos, con objeto de explicar el efecto que tiene el incremento del contenido de níquel en el comportamiento mecánico del acero dúplex 2205.

  • English

    Duplex stainless steels (with a biphasic ferrite/austenite microstructure) experiment a strong fracture toughness decrease in hydrogen environments. The possibility to increase the fracture toughness in air and in the presence of hydrogen of a 2205 duplex steel increasing the austenite volume fraction (higher nickel content), without barely affecting the steel yield strength, was demonstrated in this work. Tensile and fracture toughness tests using SEN(B) specimens (J-R curves determination) were tested in air without hydrogen and using high temperature and high-pressure hydrogen pre-charged specimens. Hydrogen content was selected to simulate a realistic very high-pressure service condition. A wide fractographic analysis of the specimens failed surfaces was also performed to determine the corresponding operative failure micromechanisms to explain how the increase in nickel content modifies the mechanical behaviour of a 2205 duplex stainless steel.