La fragilización por hidrógeno es un problema importante para determinados materiales, especialmente los que se utilizan en aplicaciones sometidas a grandes esfuerzos.
¿Qué materiales son susceptibles a la fragilización por hidrógeno? (5 Materiales Clave)
1. Aceros de alta resistencia
Los aceros de alta resistencia se encuentran entre los más susceptibles a la fragilización por hidrógeno.
2. Aleaciones de titanio
Las aleaciones de titanio también son muy vulnerables a los efectos de la fragilización por hidrógeno.
3. Aleaciones de aluminio
Las aleaciones de aluminio se enfrentan a riesgos similares debido a la fragilización por hidrógeno.
4. Aleaciones de acero inoxidable
Las aleaciones de acero inoxidable pueden experimentar fragilización por hidrógeno, especialmente durante los procesos de recocido.
5. Aleaciones de acero magnético
Las aleaciones de acero magnético no son inmunes a la fragilización por hidrógeno y requieren una manipulación cuidadosa.
La fragilización por hidrógeno se produce cuando los átomos de hidrógeno penetran en estos materiales, lo que provoca una reducción de sus propiedades mecánicas.
El mecanismo exacto de la fragilización por hidrógeno no se conoce del todo, pero el recocido a temperaturas en torno a los 200 °C puede ayudar a mitigar sus efectos.
El hidrógeno absorbido en la superficie se ve menos afectado por el recocido que el hidrógeno interno.
El proceso de recocido consiste en calentar el material en un horno de recocido de hidrógeno a temperaturas de entre 200 °C y 300 °C durante varias horas.
El hidrógeno es un fuerte desoxidante y tiene una alta conductividad térmica, por lo que es un elemento común en diversos procesos industriales.
Para evitar la fragilización por hidrógeno, el recocido con bajo contenido de hidrógeno, o "horneado", es un proceso de tratamiento térmico muy utilizado.
Este proceso pretende reducir o eliminar el hidrógeno en el material, por lo que es más eficaz que otras alternativas como la galvanoplastia con zinc.
El alivio de la fragilización por hidrógeno es necesario para los componentes metálicos ferrosos que han sido galvanizados.
El hidrógeno atómico absorbido durante la galvanoplastia puede combinarse con otros átomos para formar vapor de agua, lo que provoca microfisuras y el fallo prematuro de la pieza.
La fragilización por hidrógeno también puede producirse en sustancias con alto contenido en carbono cuando el hidrógeno seco está presente como atmósfera controlada.
Esto puede provocar la descarburación del material y aumentar el riesgo de fragilización.
En resumen, los aceros de alta resistencia, las aleaciones de titanio y las aleaciones de aluminio son especialmente susceptibles a la fragilización por hidrógeno.
Para prevenir o mitigar los efectos de la fragilización se utilizan diversos procesos de tratamiento térmico, como el recocido con bajo contenido en hidrógeno y el alivio de la fragilización por hidrógeno.
El hidrógeno seco y determinadas atmósferas, como el vapor, también pueden contribuir a la fragilización por hidrógeno en situaciones específicas.
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