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EFECTO DEL HIDRÓGENO EN LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DEL ACERO 42CrMo4 TEMPLADO Y REVENIDO A DIFERENTES TEMPERATURAS

A. Zafra  L.B. Peral  F.J. Belzunce  C. Rodriguez     

Anales de la Mecánica de la Fractura, nº 34 . 2017 . Pág. 321 -328
Ver (.pdf): Anales34-044

Resumen: El objetivo de este trabajo es estudiar la susceptibilidad del acero 42CrMo4 (AISI4140), templado y revenido a distintas temperaturas, al fenómeno de fragilización por hidrógeno. Se han utilizado temperaturas de revenido de 500, 550, 600, 650 y 700°C para analizar cómo afecta la presencia de hidrógeno a las propiedades mecánicas, en función de la microestructura del acero. Se ensayaron probetas de tracción lisas y probetas de tracción entalladas, con el objetivo de comparar en ambos casos las propiedades mecánicas con y sin hidrógeno. Para ello, en primer lugar, las probetas se cargaron con hidrógeno gaseoso en un reactor a presión durante 21h, operando a 450ºC y 195 bares. La cantidad de hidrógeno presente en el acero se ha determinado haciendo uso del analizador de hidrógeno LECO DH603. Se realizaron curvas de desorción de hidrógeno que permiten conocer el contenido de hidrógeno de las probetas durante los ensayos mecánicos. De esta manera, se ha podido correlacionar directamente la concentración de hidrógeno, en partes por millón (ppm), con el deterioro de las propiedades mecánicas. Finalmente, se ha utilizado la microscopía electrónica de barrido para estudiar las características microestructurales de cada tratamiento térmico, así como las superficies de fractura de las probetas ensayadas, con objeto de identificar los micromecanismos de fractura operativos en cada caso. A la vista de los resultados obtenidos, se observa que a medida que disminuye la temperatura de revenido, tanto la solubilidad del hidrógeno en el acero como los índices de fragilización característicos aumentan, modificándose además el micromecanismo de fractura, que pasa de un mecanismo dúctil (nucleación, crecimiento y coalescencia de microcavidades) a otro de tipo intergranular.

LocalizaciónSantander

Escuela Politécnica de Ingeniería de Gijón (Universidad de Oviedo), campus universitario, 33203 Gijón, España.
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