Estudio de la relación entre la microestructura y la difusión de hidrógeno en aceros de bajo carbono

Abstract

Este trabajo de investigación aborda el estudio del comportamiento difusivo del hidrógeno en aceros de bajo carbono con microestructuras equiaxiales y alargadas, utilizando la técnica de permeación electroquímica de hidrógeno desarrollada por Devanathan y Stachurski. Se extrajeron dos muestras de tres aceros distintos los cuales fueron decapados mecánicamente mediante papel abrasivo de distinta granulometría. Posteriormente se realizó la caracterización de los materiales mediante microscopía óptica y ensayos de microdureza. Luego se aplicó un recubrimiento de níquel en la superficie de entrada de cada muestra. Para la permeación electroquímica de hidrógeno se utilizó como electrolito NaOH 0,1M (según lo recomendado por la norma ASTM G148) en ambas celdas con una adición de 0,2g de As2O3 en la celda de generación con el fin de evitar la recombinación del hidrógeno. Los ensayos de caracterización evidenciaron que una microestructura con granos más pequeños, así como deformaciones producto de un trabajo mecánico influyen en la dureza de los aceros. Asimismo, se confirmó que la difusión de hidrógeno en aceros de bajo carbono y baja aleación está controlada por el tamaño de grano y el grado de deformación plástica, donde una microestructura con granos equiaxiales gruesos presenta mayor permeabilidad al hidrógeno que aquellas con granos finos o alargados producto del trabajo mecánico.