Efectos del Hidrogeno en los metales.- A la hora de decidir qué material utilizar para proyectos de infraestructura, los metales suelen seleccionarse por su durabilidad. Sin embargo, si se colocan en un entorno rico en hidrógeno, como el agua, los metales pueden volverse quebradizos y fallar.
Desde mediados del siglo XIX, este fenómeno, conocido como fragilización por hidrógeno, ha desconcertado a los investigadores por su naturaleza impredecible.
Efectos del Hidrogeno en los metales
Ahora, un estudio publicado en Science Advances nos acerca un paso más a predecirlo con seguridad. El trabajo está dirigido por el Dr. Mengying Liu de la Universidad de Washington y Lee en colaboración con investigadores de la Universidad Texas A&M.
El equipo investigó la formación de grietas en muestras inicialmente impecables y sin grietas de una aleación a base de níquel (Inconel 725), conocida principalmente por su resistencia y resistencia a la corrosión.
Actualmente existen varias hipótesis de trabajo que intentan explicar la fragilización por hidrógeno.
Efectos del Hidrogeno en los metales
Los resultados de este estudio muestran que una de las hipótesis más conocidas (la plasticidad localizada mejorada por hidrógeno (HELP)) no es aplicable en el caso de esta aleación.
La plasticidad, o deformación irreversible, no es uniforme en todo el material, sino que está localizada en ciertos puntos.
HELP plantea la hipótesis de que las grietas se inician en los puntos con mayor plasticidad localizada.
Efectos del Hidrogeno en los metales
“Hasta donde yo sé, el nuestro es el primer estudio que analiza en tiempo real dónde se inician las grietas, y no es en los lugares de mayor plasticidad localizada”, dijo el coautor, el Dr. Michael J. Demkowicz, profesor del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad Texas A&M y asesor de doctorado de Liu.
“Nuestro estudio rastrea tanto la plasticidad localizada como los lugares de inicio de las grietas en tiempo real”.
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Es fundamental realizar un seguimiento en tiempo real de la aparición de una grieta. Al examinar una muestra después de que haya aparecido una grieta, el hidrógeno ya se ha escapado del material, lo que hace imposible comprender el mecanismo que provocó el daño.
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“El hidrógeno se escapa fácilmente de los metales, por lo que no se puede determinar qué hace que un metal se vuelva quebradizo examinando las muestras después de haberlas analizado. Hay que observar mientras se están realizando las pruebas”, dijo Demkowicz.
Este estudio ayuda a sentar las bases para mejores predicciones de la fragilización por hidrógeno.
En el futuro, el hidrógeno puede reemplazar a los combustibles fósiles como fuente de energía limpia.Efectos del Hidrogeno en los metales Share on XSi se produce este cambio, toda la infraestructura que actualmente se utiliza para almacenar y utilizar combustibles fósiles se volvería susceptible a la fragilización por hidrógeno.
Predecir la fragilidad es crucial para evitar fallos inesperados y hacer posible una futura economía del hidrógeno.
Los experimentos para este estudio, así como el análisis preliminar de los datos, se llevaron a cabo en Texas A&M, y Liu se encargó del análisis posterior de los datos y de la preparación del manuscrito en Washington y Lee. Este artículo es coautor de Liu, Demkowicz y Lai Jiang, estudiante de doctorado de Texas A&M.
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