Fragilização por hidrogênio em aços 41XX utilizados em ambientes marinhos contendo H2S

• Autor(a) principal: Mattos, Ligia Yassuda de
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/13509
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Aço 41XX; Fragilização pelo hidrogênio; Difusão; Aço martensítico

O presente trabalho analisa os mecanismos de difusão e aprisionamento do hidrogênio em um aço 41XX temperado e revenido, avaliando a sua susceptibilidade à fragilização. Através da adição de um veneno de recombinação e aplicação de diferentes correntes catódicas em testes de permeação, as condições de hidrogenação foram ajustadas para se obter um fluxo de hidrogênio similar àqueles reportados em testes com H2S. A partir disso, foram realizados testes de permeação eletroquímica e dessorção térmica em amostras finas e espessas, testes de tração uniaxial após diferentes tempos de hidrogenação e análise das fractografias em MEV. Foi possível observar que existe uma espessura crítica entre 0,5 mm e 2,3 mm na qual há uma mudança drástica na cinética de difusão, onde as condições das leis de Fick são alcançadas apenas em membranas espessas. Foi determinada uma difusividade aparente de 2,3x10−10 m2/s e uma solubilidade de 9,9 mol/m3 nas amostras espessas. Os aprisionadores apresentam uma energia de ativação de 35,7 kJ/mol, com dessorção de 34,5 molH/m3 após 24 h de hidrogenação. Já os testes de tração mostraram que em hidrogenações acima de 50 min o material sofre forte fragilização, com menos de 2% de deformação total, gerando uma superfície de fratura com uma mistura de quasi-clivagem, intergranular e plana.