¿Qué es Fragilización por hidrógeno?
La prueba de fragilización por hidrógeno es una prueba en la que se evalúa si el hidrógeno absorbido por piezas de acero de alta resistencia durante la galvanoplastia, el decapado o la protección catódica provoca una fractura retardada bajo carga sostenida.
Objetivo de Fragilización por hidrógeno
El propósito es verificar que los procesos de recubrimiento y tratamiento de superficies no generen fragilización por hidrógeno y que el proceso de alivio de hidrógeno (descongelación) sea efectivo.
¿A qué productos se aplica Fragilización por hidrógeno?
- Sujetadores de alta resistencia
- Piezas recubiertas de resorte y eje.
- Fijaciones estructurales aeroespaciales
- Aceros revestidos de alta resistencia
¿En qué sectores se utiliza Fragilización por hidrógeno?
Normas relacionadas con Fragilización por hidrógeno
- Norma ASTM F519
- Norma ASTM F1624
- ISO 15330
- ASTM F606 (sujetador)
Condiciones de Fragilización por hidrógeno
- Muestra
- Muestras de acero de alta resistencia con muescas definidas en ASTM F519
- Carga
- Un porcentaje de la carga de rotura de la muestra definida en la norma (normalmente 75%)
- Tiempo
- Duración de carga sostenida definida en ASTM F519 (normalmente 200 horas)
- Alivio de hidrógeno
- Horneado a la temperatura y duración definidas después del recubrimiento.
Equipo para Fragilización por hidrógeno
- Equipo de carga sostenida
- Acceso a la línea de emplatado y decapado
- Horno de alivio de hidrógeno
- microscopio estereoscópico
Requisitos de muestra para Fragilización por hidrógeno
- Las muestras deben ser del tipo y dureza definidos en ASTM F519.
- Las muestras deben procesarse junto con el proceso de producción real.
- Se deben utilizar muestras de control.
- El número de muestras está definido en la norma.
Duración de Fragilización por hidrógeno
La duración de la carga suele ser de 200 horas; 2 semanas junto con preparación y evaluación.
Procedimiento de Fragilización por hidrógeno
- 1Las muestras se procesan junto con el proceso que se evalúa.
- 2Si es necesario, se aplica alivio de hidrógeno.
- 3Las muestras se cargan sostenidamente con la carga definida.
- 4La fractura se controla durante todo el tiempo definido.
- 5Las probetas que no se fracturan se verifican aumentando la carga.
- 6Se informa el resultado.
Criterios de aceptación de Fragilización por hidrógeno
El criterio de aceptación está dado en ASTM F519: probetas que no se fracturan durante la carga y duración definidas.
Evaluación de resultados
La fragilización por hidrógeno es un mecanismo de daño retardado; Las pruebas de tracción de corta duración no lo revelan. Si se retrasa el tiempo de liberación de hidrógeno posterior al recubrimiento, su eficacia disminuye, por lo que también se debe comprobar el tiempo del proceso.
Informe de Fragilización por hidrógeno
- Estándar aplicado
- Tipo de muestra y dureza.
- Parámetros de proceso y alivio de hidrógeno.
- Carga aplicada y duración.
- Hallazgos de fractura
Acreditación
EUROLAB posee una acreditación reconocida internacionalmente obtenida de organismos de acreditación que forman parte de los acuerdos de reconocimiento multilateral de IAF e ILAC, según ISO/IEC 17025 para pruebas de laboratorio, ISO/IEC 17020 para inspección y vigilancia, e ISO/IEC 17021-1 e ISO/IEC 17065 para certificación de sistemas y productos. Esta cadena garantiza que los informes y certificados emitidos sean aceptados en todo el mundo.
La posibilidad de ofrecer esta prueba dentro del alcance acreditado depende de su producto y del estándar aplicado; Dado que la acreditación se basa en métodos, el alcance se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Alcance y autorizacionesRegulaciones Relacionadas
- Especificaciones de sujetadores aeroespaciales y automotrices
Ensayos de metales y metalurgia — ¿Qué abarca este campo de ensayo?
La siguiente sección describe el campo al que pertenece el ensayo Fragilización por hidrógeno; las condiciones y criterios de aceptación de este ensayo en particular figuran en las secciones anteriores. El alcance específico de su producto se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Los ensayos metálicos y metalúrgicos determinan la carga que puede soportar un metal o una unión soldada, su modo de fallo y su estructura interna. El resultado de esta familia suele referirse no al producto en sí, sino a la identidad del MATERIAL: ¿es el acero realmente del grado declarado?, ¿el cordón de soldadura ofrece la resistencia que asume el diseño?, ¿la pieza fundida contiene un defecto interno inaceptable?
La importancia práctica del campo procede de que una pieza metálica rara vez falla de forma gradual. Una pieza plástica se deforma, envejece, se agrieta y suele avisar. Un cordón de soldadura o un elemento de fijación, en cambio, a menudo rompe sin previo aviso, sobre todo por fatiga y fractura frágil. Por eso, en campos como equipos a presión, aparejos de elevación, acero estructural y tuberías, el ensayo de materiales es un requisito de la NORMATIVA y no del diseño.
La familia reúne tres grupos de métodos, y cada uno responde a una pregunta distinta. Los ensayos mecánicos cuantifican el comportamiento del material bajo carga. El ensayo no destructivo busca defectos sin dañar la pieza. La metalografía y el análisis químico explican por qué el material se comporta así, a través de la estructura de grano, la distribución de fases, el contenido de inclusiones y la composición de la aleación.
El criterio de aceptación de estos ensayos casi nunca procede de la norma de ensayo, y esta es la clave para entender el campo. La norma de ensayo indica cómo realizar la medición; los valores aceptables proceden de la norma de producto, el grado del material o el código de fabricación. La ISO 6892-1 indica cómo realizar un ensayo de tracción; la EN 10025 indica qué límite elástico debe dar ese acero. Al leer un informe, es esencial saber contra qué norma de producto se evaluó.
El muestreo es una parte inseparable del resultado en este campo. Dos probetas tomadas de la misma colada pueden dar valores distintos según la dirección y el lugar de extracción; en productos laminados, las probetas paralelas y perpendiculares a la dirección de laminación producen resultados distintos. Por ello, las normas de producto también regulan la ubicación y orientación del muestreo, y el informe debe documentarlo.
Grupos de métodos en este campo
Pruebas mecanicas
Tracción, compresión, flexión, impacto con entalla (Charpy), dureza (Brinell, Vickers, Rockwell), fatiga, fluencia y tenacidad a la fractura. Proporcionan el comportamiento del material bajo carga en forma numérica.
Ensayo no destructivo
Radiografía, examen por ultrasonidos, líquidos penetrantes, partículas magnéticas y examen visual. Busca defectos superficiales e internos sin dañar la pieza y es un paso indispensable en la fabricación soldada.
Metalografía
Preparación de la probeta, ataque químico y examen microscópico. Se evalúan el tamaño de grano, la distribución de fases, el contenido de inclusiones, la profundidad de cementación y la zona afectada por el calor de la soldadura.
Análisis químico
La composición de la aleación se verifica mediante espectrometría de emisión óptica y química húmeda; la confirmación del grado de material pasa por este paso.
Comportamiento frente a la corrosión
Ensayos de niebla salina, corrosión por picadura y por resquicio, y corrosión intergranular. En aceros inoxidables pueden indicar la calidad del tratamiento térmico.
Confusiones frecuentes en este campo
- Un certificado de material (como el EN 10204 3.1) no es un informe de ensayo; es la declaración del fabricante. En aplicaciones críticas se realiza una verificación independiente, y ambos no deben confundirse.
- Los ensayos de tracción ASTM e ISO miden las mismas magnitudes pero usan geometrías de probeta distintas; los resultados no se consideran directamente equivalentes, y se aplica lo que exija la especificación.
- Las tablas de conversión entre dureza y resistencia son APROXIMADAS. Calcular el límite elástico a partir de la dureza no es evidencia suficiente para la aceptación del material.
- En el ensayo no destructivo, "no se encontraron defectos" no significa que no haya defectos; puede haber defectos por debajo del límite de detección del método. El informe debe indicar el método aplicado y el nivel de sensibilidad.
- Que un cordón de soldadura apruebe no demuestra que el soldador o el procedimiento estén cualificados; son procesos distintos.
Qué decisiones respaldan estos resultados
- Verificación del certificado de material y aceptación de material entrante
- Aprobación de la fabricación soldada; cualificación de soldador y procedimiento
- Control de fabricación de equipos a presión y componentes estructurales
- Análisis de fallos y determinación de la causa raíz de daños en campo
- Verificación de los procesos de tratamiento térmico y superficial
Pruebas relacionadas
Preguntas frecuentes sobre Fragilización por hidrógeno
¿Cuándo se debe realizar el proceso de alivio de hidrógeno?
Las especificaciones exigen que se realice lo antes posible después del recubrimiento. A medida que aumenta el retraso, aumenta la probabilidad de que quede atrapado el hidrógeno y disminuye la eficacia del proceso; Se debe registrar el tiempo del proceso.