I materiali suscettibili all'infragilimento da idrogeno includono acciai ad alta resistenza, leghe di titanio e leghe di alluminio. Questi materiali sono particolarmente vulnerabili agli effetti dell'infragilimento da idrogeno a causa delle loro proprietà strutturali e della loro composizione. L'infragilimento da idrogeno si verifica quando gli atomi di idrogeno penetrano nel materiale e causano una riduzione delle sue proprietà meccaniche, come plasticità, duttilità e tenacità alla frattura.
L'esatto meccanismo e gli effetti dell'infragilimento da idrogeno non sono del tutto noti, ma si ritiene che la ricottura a temperature intorno ai 200 °C possa indebolire l'infragilimento causato dall'idrogeno interno. Tuttavia, l'idrogeno assorbito in superficie è meno influenzato da questo processo di ricottura. Il processo di ricottura consiste nel tenere il materiale in un forno di ricottura all'idrogeno a temperature comprese tra 200 °C e 300 °C per diverse ore per rimuovere gli atomi di idrogeno responsabili dell'infragilimento.
L'idrogeno, in quanto gas, è un forte disossidante e ha un'elevata conducibilità termica. Può causare infragilimento da idrogeno in molti acciai e viene spesso utilizzato nei processi di ricottura di leghe di acciaio inossidabile, leghe di acciaio magnetico, sinterizzazione e brasatura del rame.
Per prevenire l'infragilimento da idrogeno, la ricottura a basso contenuto di idrogeno, nota anche come "cottura", è un processo di trattamento termico comunemente utilizzato. Questo processo mira a ridurre o eliminare l'idrogeno nel materiale per prevenire l'infragilimento. È considerato un metodo efficace rispetto ad alternative come la galvanizzazione con zinco.
Inoltre, l'eliminazione dell'infragilimento da idrogeno è necessaria per i componenti metallici ferrosi che sono stati elettroplaccati. L'idrogeno atomico assorbito dal metallo durante la galvanizzazione può combinarsi con altri atomi, come l'ossigeno, per formare vapore acqueo, causando microfratture e guasti prematuri del pezzo se non trattato.
È importante notare che l'infragilimento da idrogeno può verificarsi anche nelle sostanze ad alto tenore di carbonio quando l'idrogeno secco è presente in atmosfera controllata. Ciò può provocare la decarburazione del materiale e aumentare il rischio di infragilimento.
In sintesi, materiali come acciai ad alta resistenza, leghe di titanio e leghe di alluminio sono particolarmente suscettibili all'infragilimento da idrogeno. Per prevenire o mitigare gli effetti dell'infragilimento in questi materiali si utilizzano vari processi di trattamento termico, come la ricottura a basso contenuto di idrogeno e l'infragilimento da idrogeno. Anche l'idrogeno secco e alcune atmosfere, come il vapore, possono contribuire all'infragilimento da idrogeno in situazioni specifiche.
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