ASTM F1624 Fragilización por hidrógeno de materiales metálicos de alta resistencia
La norma ASTM F1624 describe un método de ensayo acelerado para determinar la propensión de los materiales metálicos de alta resistencia al fallo retardado, debido a la fragilización por hidrógeno.
Objetivo y campo de aplicación Principio de ensayo Tipos de probetas Sistemas de ensayos adecuados Proyectos interesantes de clientes
Visión general de la norma ASTM F1624
La norma ASTM F1624 describe un método de ensayo acelerado (tracción o flexión) para determinar la susceptibilidad de los aceros al fallo retardado causado por el hidrógeno. Para ello, se determina el tiempo para el inicio del crecimiento subcrítico de grietas (subcritical crack growth, SCG). La duración del ensayo suele ser inferior a la de la norma ASTM F519. El ensayo se realiza en aire para medir la presencia de hidrógeno residual en el acero debido al procesamiento (Internal Hydrogen Embrittlement, IHE) o en un ambiente controlado para medir el efecto del hidrógeno procedente de fuentes externas de hidrógeno (Environmental Hydrogen Embrittlement, EHE).
- Mide cuantitativamente los parámetros de tensión utilizados en un diseño o análisis de fallos, teniendo en cuenta los efectos de las influencias ambientales, incluidas las que se producen durante el procesamiento (por ejemplo, el chapado).
- En los procesos de chapado, δth-IHE se utiliza para especificar la tensión máxima de funcionamiento.
- En el caso de las fijaciones, δth-IHE se utiliza para especificar la tensión máxima durante la instalación y el funcionamiento para evitar fallos prematuros.
Principio de ensayo según ASTM F1624
Se requiere un mínimo de tres probetas para determinar el umbral de tensión para el inicio del crecimiento subcrítico de la grieta.
La primera probeta se utiliza para un ensayo de tracción según ASTM E8 para determinar la resistencia a la tracción (Fast Fracture Strength, FFS).
A continuación, se realizan al menos dos ensayos más con una carga escalonada que incluye tiempos de espera (=ensayo de incremento de carga); el perfil de carga depende de la dureza de la probeta. La carga se incrementa tras intervalos de tiempo definidos hasta que se fractura la probeta. La velocidad entre las etapas de carga es de 10-5 s-1 hasta 10-8 s-1.
El método de sujeción en las etapas respectivas está controlado por la posición. Además de los perfiles de carga específicos, la Pmáx. posterior para cada perfil de carga se establece en 1,1 veces la carga umbral (Pth-n) del ensayo anterior. El nivel de los pasos de carga se basa en la carga de rotura en el ensayo de tracción (según ASTM E8) o en la carga de rotura del umbral determinada previamente en cada caso. La carga umbral Pth-n es la carga que se produce en el último paso de carga antes de que se inicie el crecimiento de la grieta. El ensayo finaliza cuando la diferencia entre dos cargas umbral sucesivas es de ≤ 5% de FFS.
Tipos de probetas según la norma ASTM F1624
La norma ASTM F1624 define los siguientes tipos de probetas para la determinación de la fragilización por hidrógeno:
- Probetas con entalla como en ASTM F519
- Probetas CT como las que se ajustan a la norma ASTM E399
Probetas con entalla
Para realizar el ensayo según la norma ASTM F1624 se emplean probetas con entalla del tipo 1, tal y como también se define en la ASTM F519:
- Tipo 1a: con entalla, redonda, carga de tracción
- Tipo 1a.1: tamaño estándar
- Tipo 1a. 2: sobredimensionada
- Tipo 1b: con entalla, redonda, tracción, "self loading fixture"
