L'infragilimento da idrogeno è un problema significativo per alcuni materiali, in particolare quelli utilizzati in applicazioni ad alta sollecitazione.
Quali materiali sono suscettibili di infragilimento da idrogeno? (5 materiali chiave)
1. Acciai ad alta resistenza
Gli acciai ad alta resistenza sono tra i più suscettibili all'infragilimento da idrogeno.
2. Leghe di titanio
Anche le leghe di titanio sono altamente vulnerabili agli effetti dell'infragilimento da idrogeno.
3. Leghe di alluminio
Le leghe di alluminio corrono rischi simili a causa dell'infragilimento da idrogeno.
4. Leghe di acciaio inossidabile
Le leghe di acciaio inossidabile possono subire infragilimento da idrogeno, soprattutto durante i processi di ricottura.
5. Leghe di acciaio magnetico
Le leghe di acciaio magnetico non sono immuni all'infragilimento da idrogeno e richiedono una manipolazione accurata.
L'infragilimento da idrogeno si verifica quando gli atomi di idrogeno penetrano in questi materiali, provocando una riduzione delle loro proprietà meccaniche.
Il meccanismo esatto dell'infragilimento da idrogeno non è del tutto chiaro, ma la ricottura a temperature intorno ai 200 °C può contribuire a mitigarne gli effetti.
L'idrogeno assorbito dalla superficie è meno influenzato dalla ricottura rispetto all'idrogeno interno.
Il processo di ricottura prevede il riscaldamento del materiale in un forno di ricottura a idrogeno a temperature comprese tra 200 °C e 300 °C per diverse ore.
L'idrogeno è un forte disossidante e ha un'elevata conducibilità termica, che lo rende un elemento comune in vari processi industriali.
Per prevenire l'infragilimento da idrogeno, la ricottura a basso contenuto di idrogeno, o "cottura", è un processo di trattamento termico comunemente utilizzato.
Questo processo mira a ridurre o eliminare l'idrogeno nel materiale, rendendolo più efficace di alternative come la galvanizzazione con zinco.
L'eliminazione dell'infragilimento da idrogeno è necessaria per i componenti metallici ferrosi che sono stati galvanizzati.
L'idrogeno atomico assorbito durante la galvanizzazione può combinarsi con altri atomi per formare vapore acqueo, provocando microfratture e guasti prematuri del pezzo.
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, gli acciai ad alta resistenza, le leghe di titanio e le leghe di alluminio sono particolarmente suscettibili all'infragilimento da idrogeno.
Per prevenire o attenuare gli effetti dell'infragilimento 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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