Metalurgia

UNIVERSIDAD DE CANTABRIA
DEPARTAMENTO DE CIENCIA E INGENIERIA DEL
TERRENO Y DE LOS MATERIALES
TESIS DOCTORAL
FISURACION INDUCIDA POR HIDROGENO DE ACEROS
SOLDABLES MICROALEADOS: CARACTERIZACION y
MODELO DE COMPORTAMIENTO
JOSE ALBERTO ALVAREZ LASO
Santander, Mayo 1998
Nota de fuentes
Figura 2.4. (Capítulo 2, p. 25) “Algunos ejemplos de ensayos cualitativos de
caracterización de procesosde fisuración influida por el ambiente” en Metals
handbook ninth edition, volumen 13 corrosion, ASM International, v.1, p. 248, Fig. 7; p.
249, Fig. 10, p. 250, Fig.13; p. 253, Fig. 19.
Capítulo 2
CAPITULO 2
ESTADO DEL ARTE:
LA FISURACION INDUCIDA POR HIDROGENO
y SU CARACTERIZACION
1. PROCESOS DE FISURACION INDUCIDA POR AMBIENTE
El término fisuración asistida por ambiente (ElC, de lanotación inglesa
environmentally induced cracking) acoge todos los procesos de fisuración
subcrítica con apariencia, en general, frágil que resultan de la acción combinada
de tensiones de tracción, aplicadas o residuales, y de la degradación, general o
local, producida por el ambiente en materiales susceptibles a ello [27-28]. Aun
cuando los procesos de degradación de un material debidos a laagresividad del
ambiente presenten cinéticas muy lentas y las tensiones de trabajo no superen el
límite elástico, la acción combinada, sinérgica, de ambos fenómenos puede
provocar procesos de fisuración creciente que conducen a roturas bruscas
inesperadas, siendo estos procesos los de fisuración inducida por ambiente. La
Figura 2.1 muestra esquemáticamente las condiciones necesarias para que seproduzcan.
Cualquier material, del tipo que sea, es susceptible de presentar estos fenómenos
si se encuentra en el ambiente adecuado, por agresivo, solicitado por encima
de una tensión umbral. Los mecanismos, tanto a escala macro como
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Estado del Arte
microestructural, son enormemente diferenciados de unos casos a otros en
atención a la diferencia en la dualidad material-ambiente, por loque no hay
modelizaciones genéricas de estos procesos que abarquen algo más de las
características hasta aquí enunciadas [29]. Por ello cada caso particular de
fisuración inducida, material-ambiente, debe ser abordado de forma individual.
Tensiones
de tracción
Ambiente
agresIvo
Material
susceptible
Figura 2.1. Condiciones requeridas para la existencia de Fisuración Inducida porAmbiente (FIA)
Los fenómenos de fisuración inducida por ambiente sobre materiales metálicos
incluyen los de corrosión bajo tensión (CBT) y corrosión fatiga (CF),
diferenciados inicialmente por la naturaleza estática (CBT) o dinámicamente
variable (CF) de las cargas aplicadas sobre el material. Algunos autores [27]
clasifican de forma separada a estos anteriores de los fenómenos de fisuracióninducida por hidrógeno (FIH), aun cuando en gran número de veces es el
hidrógeno el factor ambiental que fomenta aquéllos y, en consecuencia, se podría
también considerar que hay procesos, tanto de corrosión bajo tensión como de
corrosión fatiga, en los que la fisuración está inducida por la presencia de
hidrógeno, siendo así la FIH un caso particular, o uno de los pasos, de la CBT o
de la CF.
12Capítulo 2
2. PROCESOS DE CORROSION BAJO TENSION
El término CBT se emplea generalmente para describir procesos de fisuración
subcrítica propios de aleaciones metálicas bajo estados de solicitación estática
en ambientes corrosivos. La acción combinada de los tres factores característicos
de estos procesos de fisuración, mostrados en la Figura 2.1, provoca condiciones
adecuadas a la CBT contensiones menores que el límite elástico del material e
incluso menores que las de diseño. En tales condiciones son frecuentes las
roturas inesperadas y catastróficas después de un crecimiento estable y a
menudo imperceptible de las fisuras.
Los procesos de corrosión bajo tensión, como otros procesos de fisuración
subcrítica, presentan dos fases: iniciación y propagación de fisuras. La...