A fragilização por hidrogénio é uma preocupação significativa para certos materiais, particularmente os utilizados em aplicações de alta tensão.
Que materiais são susceptíveis à fragilização por hidrogénio? (5 materiais principais)
1. Aços de alta resistência
Os aços de alta resistência estão entre os mais susceptíveis à fragilização por hidrogénio.
2. Ligas de titânio
As ligas de titânio são também muito vulneráveis aos efeitos da fragilização por hidrogénio.
3. Ligas de alumínio
As ligas de alumínio enfrentam riscos semelhantes devido à fragilização por hidrogénio.
4. Ligas de aço inoxidável
As ligas de aço inoxidável podem sofrer fragilização por hidrogénio, especialmente durante os processos de recozimento.
5. Ligas de aço magnético
As ligas de aço magnético não são imunes à fragilização por hidrogénio e requerem um manuseamento cuidadoso.
A fragilização por hidrogénio ocorre quando os átomos de hidrogénio penetram nestes materiais, levando a uma redução das suas propriedades mecânicas.
O mecanismo exato da fragilização por hidrogénio não é totalmente compreendido, mas o recozimento a temperaturas de cerca de 200 °C pode ajudar a atenuar os seus efeitos.
O hidrogénio absorvido na superfície é menos afetado pelo recozimento do que o hidrogénio interno.
O processo de recozimento envolve o aquecimento do material num forno de recozimento a hidrogénio a temperaturas entre 200 °C e 300 °C durante várias horas.
O hidrogénio é um forte desoxidante e tem uma elevada condutividade térmica, o que o torna um elemento comum em vários processos industriais.
Para evitar a fragilização por hidrogénio, o recozimento com baixo teor de hidrogénio, ou "cozedura", é um processo de tratamento térmico comummente utilizado.
Este processo visa reduzir ou eliminar o hidrogénio no material, tornando-o mais eficaz do que alternativas como a galvanoplastia com zinco.
O alívio da fragilização por hidrogénio é necessário para componentes de metais ferrosos que tenham sido galvanizados.
O hidrogénio atómico absorvido durante a galvanoplastia pode combinar-se com outros átomos para formar vapor de água, conduzindo a microfissuras e à falha prematura da peça.
A fragilização por hidrogénio também pode ocorrer em substâncias com elevado teor de carbono quando o hidrogénio seco está presente numa atmosfera controlada.
Isto pode resultar na descarbonetação do material e aumentar o risco de fragilização.
Em resumo, os aços de alta resistência, as ligas de titânio e as ligas de alumínio são particularmente susceptíveis à fragilização por hidrogénio.
Vários processos de tratamento térmico, como o recozimento com baixo teor de hidrogénio e o alívio da fragilização por hidrogénio, são utilizados para evitar ou atenuar os efeitos da fragilização.
O hidrogénio seco e certas atmosferas, como o vapor, também podem contribuir para a fragilização por hidrogénio em situações específicas.
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