Crecimiento de grieta por fatiga asistida por hidrógenopre-carga vs. ensayos in-situ en ambientes gaseosos

  1. A. Zafra 1
  2. G. Álvarez 13
  3. G. Benoit 2
  4. G. Henaff 2
  5. E. Martínez-Pañeda 1
  6. C. Rodríguez 3
  7. J. Belzunce 3
  1. 1 Department of Civil and Environmental Engineering, Imperial College London
  2. 2 Institut Pprime, UPR 3346 CNRS ENSMA Université de Poitiers, Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d’Aérotechnique, Futuroscope Chasseneuil, France
  3. 3 SIMUMECAMAT Research Group. Universidad de Oviedo Edificio Departamental Oeste
Revista:
Revista española de mecánica de la fractura

ISSN: 2792-4246

Año de publicación: 2023

Número: 5

Páginas: 257-262

Tipo: Artículo

Otras publicaciones en: Revista española de mecánica de la fractura

Resumen

En este trabajo se investigan las implicaciones de realizar ensayos de crecimiento de grieta por fatiga en un ambiente de hidrógeno gaseoso (ensayos in-situ) o en aire empleando probetas previamente expuestas a hidrógeno gaseoso (ensayos en-situ en probetas precragdas). Se han empleado soldaduras del acero 42CrMo4 - candidato para la futura infraestructura de transporte de hidrógeno - lo que ha permitido comparar el comportamiento del acero base con el de la zona afectada térmicamente. Los resultados muestran diferencias significativas entre ambas metodologías de ensayo y ambas regiones de la soldadura. Específicamente, la velocidad de crecimiento de grieta aumentó más de un orden de magnitud cuando los ensayos se realizaron in-situ, frente a ensayos realizados ex-situ. Independientemente de la técnica experimental empleada, la zona afectada térmicamente mostró una mayor susceptibilidad al fenómeno de fragilización por hidrógeno. Estas diferencias son discutidas y racionalizadas con la ayuda de análisis mediante elementos finitos y microscopía electrónica de barrido. Los micromecanismos de fractura asociados a la presencia de hidrógeno fueron similares para ambas metodologías: descohesión entre las intercaras de lajas martensíticas en el acero base y una combinación de descohesión entre lajas y fractura intergranular, con abundante fisuración secundaria, en la zona afectada térmicamente