Che cos'è Infragilimento da idrogeno?
Il test di infragilimento da idrogeno è un test in cui si valuta se l'idrogeno assorbito dalle parti in acciaio ad alta resistenza durante la galvanica, il decapaggio o la protezione catodica porta a una frattura ritardata sotto carico sostenuto.
Scopo di Infragilimento da idrogeno
Lo scopo è verificare che i processi di rivestimento e di trattamento superficiale non creino infragilimento da idrogeno e che il processo di scarico dell'idrogeno (bake-out) sia efficace.
A quali prodotti si applica Infragilimento da idrogeno?
- Elementi di fissaggio ad alta resistenza
- Parti della molla e dell'albero rivestite
- Elementi di fissaggio strutturali aerospaziali
- Acciai rivestiti ad alta resistenza
In quali settori si utilizza Infragilimento da idrogeno?
Norme relative a Infragilimento da idrogeno
- ASTM F519
- ASTM F1624
- ISO 15330
- ASTM F606 (elemento di fissaggio)
Condizioni di Infragilimento da idrogeno
- Campione
- Provini di acciaio ad alta resistenza dentellati definiti nella norma ASTM F519
- Carico
- Una percentuale del carico di rottura del provino definito nello standard (tipicamente 75%)
- Tempo
- Durata del carico sostenuto definita nella norma ASTM F519 (tipicamente 200 ore)
- Sollievo dall'idrogeno
- Cottura alla temperatura e alla durata definite dopo il rivestimento
Apparecchiatura per Infragilimento da idrogeno
- Impianto di carico sostenuto
- Accesso alla linea di placcatura e decapaggio
- Forno a scarico di idrogeno
- Microscopio stereo
Requisiti del campione per Infragilimento da idrogeno
- I campioni devono essere del tipo e della durezza definiti nella norma ASTM F519
- I campioni devono essere elaborati insieme al processo di produzione reale
- È necessario utilizzare campioni di controllo
- Il numero di esemplari è definito nella norma
Durata di Infragilimento da idrogeno
La durata del caricamento è in genere di 200 ore; 2 settimane insieme alla preparazione e alla valutazione.
Procedura di Infragilimento da idrogeno
- 1I campioni vengono elaborati insieme al processo in corso di valutazione.
- 2Se necessario, viene applicata la riduzione dell'idrogeno.
- 3I campioni vengono caricati in modo sostenuto al carico definito.
- 4La frattura viene monitorata per tutta la durata definita.
- 5I campioni che non si fratturano vengono verificati aumentando il carico.
- 6Il risultato è riportato.
Criteri di accettazione di Infragilimento da idrogeno
Il criterio di accettazione è indicato nella norma ASTM F519: i provini non si rompono durante il carico e la durata definiti.
Valutazione dei risultati
L’infragilimento da idrogeno è un meccanismo di danno ritardato; le prove di trazione di breve durata non lo rivelano. Se il tempo di rilascio dell'idrogeno post-rivestimento viene ritardato, la sua efficacia diminuisce, quindi è necessario controllare anche i tempi del processo.
Rapporto di Infragilimento da idrogeno
- Norma applicata
- Tipo e durezza del campione
- Parametri di processo e di rilascio dell'idrogeno
- Carico applicato e durata
- Risultati della frattura
Accreditamento
EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.
Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Ambito e autorizzazioniRegolamenti correlati
- Specifiche dei dispositivi di fissaggio per il settore aerospaziale e automobilistico
Prove su metalli e metallurgia — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Infragilimento da idrogeno; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Le prove metalliche e metallurgiche determinano il carico che un metallo o un giunto saldato può sopportare, il suo modo di rottura e la sua struttura interna. Il risultato di questa famiglia riguarda spesso non il prodotto in sé ma l'identità del MATERIALE: l'acciaio è davvero della classe dichiarata, il cordone di saldatura fornisce la resistenza prevista dal progetto, il getto contiene un difetto interno inaccettabile?
L'importanza pratica dell'ambito deriva dal fatto che un componente metallico raramente cede in modo graduale. Un componente in plastica si deforma, invecchia, si fessura e di solito dà un preavviso. Un cordone di saldatura o un elemento di fissaggio, invece, spesso si rompe senza preavviso, soprattutto in caso di fatica e frattura fragile. Per questo, in ambiti come apparecchi a pressione, apparecchi di sollevamento, acciaio strutturale e condotte, la prova dei materiali è un obbligo NORMATIVO e non progettuale.
La famiglia riunisce tre gruppi di metodi, ciascuno dei quali risponde a una domanda diversa. Le prove meccaniche quantificano il comportamento del materiale sotto carico. L'esame non distruttivo cerca difetti senza danneggiare il pezzo. La metallografia e l'analisi chimica spiegano perché il materiale si comporta in quel modo — tramite struttura del grano, distribuzione delle fasi, contenuto di inclusioni e composizione della lega.
Il criterio di accettazione di queste prove quasi mai deriva dalla norma di prova, ed è questa la chiave per comprendere l'ambito. La norma di prova indica come effettuare la misura; i valori accettabili derivano dalla norma di prodotto, dalla classe del materiale o dal codice di fabbricazione. La ISO 6892-1 indica come eseguire una prova di trazione; la EN 10025 indica quale carico di snervamento deve fornire quell'acciaio. Nel leggere un rapporto, è essenziale sapere rispetto a quale norma di prodotto è stato valutato.
Il campionamento è parte inseparabile del risultato in questo ambito. Due provini prelevati dalla stessa colata possono dare valori diversi a seconda della direzione e della posizione di prelievo; nei prodotti laminati, i provini paralleli e perpendicolari alla direzione di laminazione producono risultati diversi. Le norme di prodotto disciplinano quindi anche la posizione e l'orientamento del campionamento, e il rapporto deve documentarlo.
Gruppi di metodi in questo ambito
Prove meccaniche
Trazione, compressione, flessione, impatto su intaglio (Charpy), durezza (Brinell, Vickers, Rockwell), fatica, scorrimento viscoso e tenacità a frattura. Forniscono il comportamento del materiale sotto carico in forma numerica.
Esame non distruttivo
Radiografia, esame a ultrasuoni, liquidi penetranti, particelle magnetiche ed esame visivo. Cerca difetti superficiali e interni senza danneggiare il pezzo ed è un passaggio indispensabile nella fabbricazione saldata.
Metallografia
Preparazione del provino, attacco chimico ed esame microscopico. Si valutano dimensione del grano, distribuzione delle fasi, contenuto di inclusioni, profondità di cementazione e zona termicamente alterata della saldatura.
Analisi chimica
La composizione della lega è verificata mediante spettrometria a emissione ottica e chimica umida; la conferma della classe del materiale passa da questa fase.
Comportamento a corrosione
Prove in nebbia salina, di corrosione per vaiolatura e interstiziale, e di corrosione intergranulare. Negli acciai inossidabili possono indicare la qualità del trattamento termico.
Confusioni frequenti in questo ambito
- Un certificato materiale (come EN 10204 3.1) non è un rapporto di prova; è la dichiarazione del produttore. Nelle applicazioni critiche si esegue una verifica indipendente, e le due cose non vanno confuse.
- Le prove di trazione ASTM e ISO misurano le stesse grandezze ma usano geometrie di provino diverse; i risultati non sono considerati direttamente equivalenti, e si applica quanto richiesto dalla specifica.
- Le tabelle di conversione tra durezza e resistenza sono APPROSSIMATIVE. Calcolare il carico di snervamento dalla durezza non è una prova sufficiente per l'accettazione del materiale.
- Nell'esame non distruttivo, "nessun difetto rilevato" non significa che non ci siano difetti; possono essere presenti difetti al di sotto del limite di rilevazione del metodo. Il rapporto deve indicare il metodo applicato e il livello di sensibilità.
- Il superamento di un cordone di saldatura non dimostra che il saldatore o la procedura siano qualificati; sono processi distinti.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Verifica del certificato materiale e accettazione del materiale in ingresso
- Approvazione della fabbricazione saldata; qualificazione del saldatore e della procedura
- Controllo di fabbricazione di apparecchi a pressione e componenti strutturali
- Analisi dei guasti e determinazione della causa radice dei danni sul campo
- Verifica dei processi di trattamento termico e superficiale
Test correlati
Domande frequenti su Infragilimento da idrogeno
Quando dovrebbe essere eseguito il processo di scarico dell’idrogeno?
Le specifiche richiedono che venga eseguita il prima possibile dopo il rivestimento. All'aumentare del ritardo, aumenta la probabilità che l'idrogeno venga intrappolato e diminuisce l'efficacia del processo; la tempistica del processo deve essere registrata.