Facultad Regional San Nicolas
Permanent URI for this communityhttp://48.217.138.120/handle/20.500.12272/110
Browse
9 results
Search Results
Item Influencia de la Velocidad de Deformación en un Acero Inoxidable AISI 316L con Carga Electrolítica de Hidrógeno(Fernando Cejas, 2024-10-30) Inés, Mariano Nicolás; Mansilla , Graciela AnalíaCuando los aceros inoxidables se someten a condiciones de servicio inadecuadas (altas temperaturas y atmósferas de trabajo agresivas), se puede generar hidrógeno, producto de reacciones de corrosión. Éste ingresa, difunde y queda atrapado en sitios concentradores de tensión de la red metálica, como ser dislocaciones y vacancias, y también en bordes de granos, partículas de carburos de cromo y fases intermetálicas. La interacción entre el hidrógeno, los átomos de la red y las condiciones operativas puede tener diversas consecuencias en el material. Esto incluye el desarrollo y crecimiento de fisuras, la reducción de la vida útil en fatiga y la ocurrencia de fracturas frágiles, máxime cuando hay involucradas tensiones mecánicas. El hidrógeno es fácilmente transportado por las dislocaciones en la deformación plástica, acrecentado los problemas de fragilización por hidrógeno. Este trabajo analiza la influencia de la velocidad de deformación en ensayos de tracción aplicados a un acero inoxidable austenítico AISI 316L cargado electrolíticamente con hidrógeno. Para lograr una microestructura susceptible, se aplicaron previamente tratamientos térmicos de solubilización y sensibilización microestructural, y luego sobre un grupo de estas muestras se llevaron a cabo cargas electrolíticas de hidrógeno. Para finalizar, se realizaron ensayos de tracción sobre el total de las muestras, empleando velocidades de deformación variables, esto es, 3x10-3 s-1, 3x10-4 s-1 y 3x10-6 s-1, respectivamente. Resultados preliminares dejan en evidencia una reducción sustancial (fragilización) en el alargamiento a rotura de muestras con tratamiento térmico (sensibilizadas) y cargadas con hidrógeno considerando la menor velocidad de deformación, esto es, 3x10-6 s-1. También, se avaluó el índice de fragilización por hidrógeno, para cada condición de tratamiento y velocidad de deformación, correspondiendo valores disímiles, poniendo de manifiesto la dependencia existente entre el movimiento y transporte de hidrógeno por las dislocaciones durante la deformación plásticaItem Analysis of hydrogen behavior in high strength steels joints welded by SMAW.(Francisco Silva - António Pereira - Nova Science Publishers, 2020-04-01) Mansilla, Graciela Analía; Inés, Mariano Nicolás; Delpupo, Maria NoeliaNowadays, the worldwide consumption of welded steel products continues growing, as they are vital for the automotive, construction and machinery industries, among others. There is extensive research and development regarding hydrogen embrittlement (HE), mainly devoted to hydrogen assisted cracking. Major sources of hydrogen (H) in a weld come from water/moisture chemically bonded to electrodes, apart from the hydrogen contained in the chemical composition of steel and the environmental hydrogen absorbed by the liquid pool generated by electric arcs. During cooling, part of this H may diffuse from the welded joints into the heat affected zone (HAZ) and base metal (BM) or remain occluded in irreversible traps, such as interfaces inclusions-matrix, precipitates and martensite needles. However, H can also be trapped in vacancies and dislocations. Literature refers to this as reversible or diffusible H, that is, traps where H has a short residence time at temperature of interest and, thus, is responsible for failure. In general, the greater the amount of H retained, the greater the risk of cracking and embrittlement, leading to a significant variation in the mechanical properties of the welded steel joint. Owing to this, it is extremely important to study steel susceptibility to H damage and its consequent embrittlement. The first part of this chapter is related to the interactions between H in high strength steels during welding processes, emphasizing the effects on the mechanical properties of these welded joints. Then, H electrolytic charge in two high strength steels (SAE 1045 and a hot rolled microalloyed steel with vanadium, titanium and niobium – MLC) and experimental methodology are detailed. Afterwards, the mechanical behavior of hydrogenated steels joints and electron microscopy techniques employed are evaluated. Finally, there is a discussion of the obtained results and the conclusions reached.Item Influence of electroplating stages on hydrogen pickup in SAE 1005 steel.(2018-05-10) Delpupo, Maria Noelia; Inés, Mariano Nicolás; Mansilla, Graciela AnalíaHydrogen embrittlement is a common, dangerous, but poorly understood cause of failure in metals and alloys. In coated samples, coatings act as a barrier to hydrogen damage resulting in a decrease in the corrosion rate and consequently reducing hydrogen embrittlement. In order to obtain an effective barrier against the hydrogen income the layer must be continuous, impermeable and stable in the environment so adequate variable control must be followed. Knowledge about absorption/desorption energies of hydrogen from traps as a function of temperature help to design proper thermal treatments to eliminate it. This paper represents a survey about variables involved at each electroplating stage and hydrogen income into steel wires, analyzed through optical microscopy, scanning electron microscopy and thermal analysis.Item Estudio del ingreso de hidrógeno en acero electrocincado mediante análisis térmico.(2020-06-28) Delpupo, Maria Noelia; Inés, Mariano Nicolás; Asmus, Carolina Andrea; Mansilla, Graciela AnalíaEl objetivo de este trabajo es estudiar el ingreso de hidrógeno en muestras de alambres de Acero SAE 1005 durante las sucesivas etapas del proceso de galvanizado electrolítico. Se realizaron ensayos de calorimetría diferencial de barrido con el fin de evaluar posibles temperaturas de absorción/desorción de hidrógeno y finalmente se empleó la técnica de decoración con plata para detectar los sitios de atrape de hidrógeno en la microestructura del material. A partir de los resultados experimentales, se determina que el hidrógeno ingresa tanto en la etapa de decapado como en la de electrocincado, siendo esta última la de mayor influencia. El hidrógeno queda retenido en la interfaz correspondiente al recubrimiento de zinc y la matriz de acero. No obstante, la evidencia hallada permite concluir que la etapa final de electrocincado es la que posee mayor incidencia en el ingreso de H para este grado de acero.Item Estudio comparativo del efecto de hidrógeno en aceros MLC 420 y SAE 1045 soldados mediante SMAW(2019-08-09) Inés, Mariano Nicolás; Bertucelli, Mariano Javier; Mansilla, Graciela AnalíaEn este trabajo se realizaron cupones de soldaduras SMAW sobre dos grados de aceros empleando electrodos secos, posteriormente se efectuó carga electrolítica de hidrógeno (H) para simular condiciones agresivas de ingreso de este elemento sobre las probetas de tracción construidas a partir de uniones soldadas con estos consumibles. En primer lugar, el objetivo de este trabajo es comparar la respuesta mecánica de estas muestras con y sin carga electrolítica de H, y en segundo lugar, evaluar mediante la aplicación de ataque metalográfico específico, en qué sectores de la estructura del acero quedó atrapado el H.Item Efecto de la velocidad de deformación en ensayos de tracción de acero inoxidable AISI 316L(Ing. Marta Caligaris - Dra. Nancy Quaranta - Ing. Fernando Palmieri, 2021-09-15) Inés, Mariano Nicolás; Mansilla, Graciela AnalíaEn este estudio se presentan los resultados obtenidos de la investigación llevada a cabo para determinar la interacción existente entre los carburos de cromo y el hidrógeno en muestras de acero inoxidable AISI 316L, y su posible incidencia en el comportamiento mecánico considerando distintas velocidades de deformación en ensayos de tracción. Para lograr una microestructura susceptible, con una distribución homogénea de carburos, se desarrollaron tratamientos térmicos con enfriamiento en aire, y luego sobre un grupo de estas muestras se llevaron a cabo cargas electrolíticas de hidrógeno, empleando una solución electrolítica de H2SO4 1N, con 0,25 g/L de NaAsO2 como agente promotor de hidrógeno, un ánodo de grafito y una densidad de corriente constante de 35 mA/cm2 durante 3,5h. Para finalizar, se realizaron sobre el total de las muestras ensayos de tracción, considerando dos velocidades de desplazamiento del cabezal, de 0,5 mm/min y 5 mm/min, respectivamente. Las superficies de fractura resultantes, independientemente de la velocidad de desplazamiento del cabezal, exhibieron un comportamiento mixto dúctil - frágil en muestras cargadas con hidrógeno junto con grietas asociadas con los carburos de cromo, en comparación con la morfología netamente dúctil (con dimples bien desarrollados) obtenida en aquellas sin carga. Las curvas tensión-deformación, para ambas velocidades demuestran que existen variaciones entre la tensión de rotura y la máxima elongación. Para evidenciar las interacciones del hidrógeno con las microestructuras obtenidas, se aplicó una técnica metalográfica selectiva, logrando identificar a los bordes de grano y las interfaces de carburos / matriz como las principales trampas de hidrógeno. Estos resultados permitieron determinar que los carburos desarrollados causan atrapamiento perjudicial de hidrógeno y son responsables del comportamiento mecánico medido en el acero inoxidable AISI 316L.Item Influencia del hidrógeno gaseoso sobre las propiedades mecánicas de un acero de alta resistencia(2018-10-24) Airaldi, Laureano Jesús; Inés, Mariano Nicolás; Asmus, Carolina Andrea; Delpupo, Maria Noelia; Mansilla, Graciela AnalíaLa Fragilización Inducida por Hidrógeno (FIH) se ha investigado a través de los años mediante la aplicación de técnicas de carga electrolíticasde H, más rápidas y sencillas de llevar a cabo. Sin embargo, éstas no pueden replicar por completo el daño causado por el hidrógeno gaseoso en ciertas aplicaciones industriales, como ser tuberías de transporte de hidrocarburos. El fenómeno de sería el mismo si se considera una misma concentración de hidrógeno (H), independientemente del método de carga. En este trabajo se plantea la respuesta en fatiga de bajo número de ciclos de un acero resulfurado de alta resistencia, cargado con hidrógeno gaseoso (168 h a temperatura ambiente). Se evalúa la respuesta mecánica y se realizan ensayos de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) para determinar temperaturas de desorción y asociarla con las eventuales trampas de hidrógeno (defectos de la red) donde pudo quedar ocluido en el acero.Item Incidencia del hidrógeno atrapado sobre el comportamiento mecánico de acero inoxidable AISI 316L tratado térmicamente(2021-06-25) Inés, Mariano Nicolás; Mansilla, Graciela AnalíaEn este estudio se presentan los resultados de la investigación para evaluar las posibles interacciones entre un ambiente hidrogenado altamente agresivo y las tensiones uniaxiales aplicadas mediante ensayos mecánicos de tracción en acero inoxidable AISI 316L. Se desarrollaron tratamientos térmicos en un acero inoxidable AISI 316L (enfriado en aire) y luego sobre un conjunto de estas probetas se llevaron a cabo cargas electrolíticas de hidrógeno, considerando una solución electrolítica de H2SO4 1N, con 0,25 g/L de NaAsO2 como agente promotor de hidrógeno, empleando un ánodo de grafito y una densidad de corriente constante de 35 mA/cm2 durante 3,5h. Para finalizar, se realizaron sobre el total de las muestras ensayos de tracción considerando desplazamiento del cabezal de 0,5 mm/min. Se concluye que el acero inoxidable AISI 316L, con tratamiento térmico y cargado electrolíticamente con hidrógeno, presentó modo de fractura mixta (dúctil-frágil). Las grietas de naturaleza transgranular e intergranular encontradas están en consonancia con la distribución y morfología de los dimples desarrollados durante los ensayos mecánicos.Item Influencia del Hidrógeno en la respuesta mecánica de aleaciones de Titanio(2022-03-23) Asmus, Carolina Andrea; Delpupo, Maria Noelia; Mansilla, Graciela AnalíaEl titanio (Ti) y sus aleaciones son típicamente seleccionados debido a su buena combinación de propiedades como excelente resistencia específica, rigidez, resistencia a la corrosión y buen comportamiento a elevadas temperaturas. Aunque el titanio es muy resistente al ataque químico y puede absorber grandes cantidades de hidrógeno (H), cuando éstas exceden los límites especificados, puede conducir a graves problemas como ser la fragilización y pérdida de ductilidad de las aleaciones. En este trabajo, se evalúa la incidencia del H sobre dos materiales de titanio de diferentes estructuras: titanio comercialmente puro (Ti Grado 2) monofásico α y la aleación Ti-6Al-4V bifásica α+β (Ti Grado5), a partir de ensayos de tracción sobre probetas sometidas a carga electrolítica de H.