Resumen de Estudio de la fragilización de un acero 42CrMo4 mediante ensayos SPT en ambiente de hidrógeno

Guillermo Álvarez Díaz, Víctor Arniella Guzman, Isidoro Iván Cuesta Segura, F. Javier Belzunce Varela, María Cristina Rodríguez González

• español

  En este trabajo se ha estudiado el efecto de un ambiente rico en hidrógeno y la aplicación del ensayo Small Punch Test (SPT) en el comportamiento del acero estructural 42CrMo4. Durante el transcurso del ensayo, se introdujo una fuente constante de hidrógeno (ensayo in-situ) mediante métodos electroquímicos. La interacción hidrógeno-microestructura se estudió mediante ensayos de permeación, que fueron realizados con el mismo electrolito utilizado en los ensayos SPT (1 M H2SO4 + 0.25 g/l As2O3). También se aplicaron dos densidades diferentes de corriente (0.50 y 1.00 mA/cm2 ). Además, se analizó si el uso de un tiempo de precarga de hidrógeno antes del ensayo mecánico o la velocidad de ensayo utilizada influían en el comportamiento mecánico del acero. Los resultados obtenidos se analizaron utilizando diferentes criterios, como la definición de un índice de fragilización por hidrógeno (HEI) basado en la variación de la energía necesaria para alcanzar la carga máxima o los basados en variaciones de parámetros geométricos como la variación del espesor de la probeta en la zona de fractura (RRT). Estos resultados muestran que, bajo las mismas condiciones de ensayo, el uso de una mayor densidad de corriente produce una mayor fragilización debido a la mayor concentración de hidrógeno en la muestra. El HEI también aumenta conforme disminuye la velocidad de ensayo. Sin embargo, el uso de un tiempo de precarga previo al ensayo mecánico no produce cambios de comportamiento significativos.

• English

  In this work, the effect of a hydrogen-rich environment and the use of the Small Punch Test (SPT) on the behaviour of 42CrMo4 structural steel has been studied. During the course of the test, a constant source of hydrogen was introduced (in-situ test) by electrochemical methods. The hydrogen-microstructure interaction was studied by means of permeation tests, which were carried out with the same electrolyte used in the SPT tests (1 M H2SO4 + 0.25 g/l As2O3). Two different current densities (0.50 and 1.00 mA/cm2 ) were also applied. In addition, it was analysed if the use of a hydrogen precharge time before the mechanical test and the test rate used influenced the mechanical behaviour of the steel. The results obtained were analysed using different criteria: such as the reduction in energy needed to reach the maximum load using the Hydrogen Embrittlement Index (HEI) or geometric criteria through the relative reduction in the thickness of the specimen (RRT). These results show that, under the same test conditions, the use of a higher current density produces a higher embrittlement due to the higher concentration of hydrogen in the sample. The HEI also increases as the test rate decreases. However, the use of a pre-charged time does not produce significant changes in the final results.