Los aceros inoxidables duplex y super duplex se caracterizan por tener una estructura bifasica constituida por islas de austenita precipitadas en una matriz de ferrita, ambas fases estan presentes en volumenes relativamente grandes y en fracciones aproximadamente iguales. Estos aceros poseen buenas propiedades mecanicas y buena resistencia a la corrosion, especialmente a la corrosion por picadura. Sin embargo, bajo ciertas condiciones estos aceros pueden presentar fragilizacion por hidrogeno. En el desarrollo de este trabajo se ha estudiado la difusion y fragilizacion por hidrogeno de un acero inoxidable super duplex. El material estudiado corresponde a un acero SAF 2507. Para evaluar la influencia de la microestructura sobre la difusion del hidrogeno se realizaron ensayos de permeacion electroquimica de hidrogeno; en estos ensayos el material fue analizado en diversas condiciones metalurgicas siendo ellas: como recibido longitudinal y transversal y tratado termicamente a 1050 y 1300°C. Se observo que el coeficiente de difusion aparente esta influenciado por la direccion del flujo de hidrogeno en relacion al sentido de laminacion, siendo mayor cuando el flujo de hidrogeno es paralelo a las islas de austenita. De igual manera, se observo un incremento de dicho valor en funcion de la temperatura de recocido. El ajuste de los resultados experimentales se realizo basado en modelos previos y usando una nueva metodologia para el calculo del factor de atrapamiento de hidrogeno asociado a la interface ferrita-austenita; en esta metodologia se propone el uso de un factor de forma que permite describir de manera mas adecuada la interaccion del hidrogeno con la microestructura del material. A partir de estos calculos se establecio que el atrapamiento de hidrogeno se produce preferencialmente en la interface ferrita-austenita con una alta energia de interaccion hidrogeno/trampa. La influencia del hidrogeno sobre la tenacidad a la fractura del material tratado termicamente a 1300°C fue estudiada a partir de ensayos de CTOD. Se determino que la tenacidad a la fractura del material disminuye considerablemente cuando este ha sido sometido a una carga de hidrogeno. La presencia de hidrogeno tambien modifico el mecanismo de fractura del material, se observo una fractura completamente ductil en el material ensayado sin carga de hidrogeno y una fractura fragil caracterizada por clivaje en el material hidrogenado. Se determino que la fase austenitica puede ser fragilizada bajo ciertas condiciones de carga de hidrogeno.
Tópico:
Hydrogen embrittlement and corrosion behaviors in metals