Hidrogeno bidezko hauskortzea (HBH) karga mekanikopean hidrogenoak eragindako degradazio-fenomenoa da. HBH-k osagaien ustekabeko pitzadura eragiten du, eta horrek egitura-osotasuna arriskuan jartzen du, tentsio-baldintzen, hidrogeno-ingurunearen eta zerbitzu-tenperaturaren arabera. Fenomeno hau kontrolatzen duten hiru alderdi nagusiak hauek dira: aplikatutako karga mekanikoa, ezarritako hidrogeno-presioa eta metalaren mikroegituraren sentikortasuna; azken hau gero eta sentikorragoa da kaltearekiko, materialaren erresistentzia (muga elastikoa) handiagoa den heinean.
Presio handiko hidrogenoa garraiatzeko eta biltegiratzeko pentsatutako egitura-osagaiek zerbitzu-bizitza segurua bermatzeko erronkari aurre egin behar diote, presiopeko hidrogeno gaseosoarekin kontaktuak propietate mekanikoak ez degradatzeko moduan. Erronka nagusia hidrogenoaren metaketa eta difusioaren efektuak aztertzea eta ulertzea da, permeazio-saiakuntzaren bidez. Teknika honek hidrogenoaren eta mikroegituraren arteko elkarreragina gidatzen duten fenomenoen gaineko ezagutza handiagoa ematen du.
Abantailak
- Difusio-koefiziente itxurazkoaren estimazioa (Dapp)
- Tranparik gabeko hidrogenoaren difusio-koefizientearen estimazioa (Dred)
- Tranpen dentsitatearen zehaztapena (NT)
- Osagai eta egituren iraunkortasunaren aurreikuspena ingurune espezifikoetan
Industria aplikazioak
Material garrantzitsuenak
- Altzairu herdoilgaitzak, altzairu duplexak eta super duplex altzairuak
- Erresistentzia handiko altzairuak eta ultra-erresistentzia handiko altzairuak
Sektore eta aplikazio nagusiak
- Hidrogenoa: Hidrogenoaren garraioa eta biltegiratzea
- Itsasontzigintza/off-shore: Ur-ingurune eta itsas inguruneetarako altzairuzko osagaien garapena
- Aeronautika
- Biomedikuntza
Erreferentziazko arauak
- ASTM G148-97: “Metaletan hidrogenoaren xurgapena, permeazioa eta garraioa ebaluatzea teknika elektrokimiko baten bidez”.
- UNE-EN ISO 17081:2014: “Hidrogenoaren permeazioa neurtzeko eta metaletan hidrogenoaren adsorzioa eta garraioa zehazteko metodoa teknika elektrokimikoaren bidez”.
- Hidrogenoagatiko hauskortzearen hobekuntza
- Hidrogeno kaptazio eta prozesu elektrokimikoen modelizazioa
- Hidrogeno-edukiaren gehieneko atalaseak ezartzea
- Hidrogeno-parametroen doikuntza hidrogeno bidezko hauskortzea minimizatzeko
Hidrogenoaren permeazio elektrokimikoaren azterketa hidrogenoaren garraioari buruzko azterketa da, eta metaletan hidrogenoaren difusio- eta harrapaketa-fenomenoak ebaluatzeko aukera ematen du.
Helburu horrekin, Devanathan eta Stachurskik proposatutako permeazio-teknika erabiltzen da, bi zelula erdi elektrokimiko erabiliz: bata kargakoa eta bestea oxidaziokoa.
Teknika honek honakoan datza: hidrogeno-kontzentrazio finko eta konstante bat aplikatzen da metal-mintza fin baten alde batean (aztergai den lagina), eta etengabe erregistratzen da beste aldetik irteten den hidrogeno-fluxua, mintz metalikoa zeharkatu ondoren. Saiakuntza hau ISO 17081:2014 eta ASTM G148 arauek estandarizatzen dute.
Teknika osagarriak
- ASTM F519-97: Estaldura-prozesuen eta zerbitzu-inguruneen ondoriozko hidrogeno bidezko hauskortasun mekanikoaren ebaluazioa
- ASTM G129-00 (2013): Deformazio-abiadura moteleko saiakuntzak, material metalikoek inguruneak eragindako pitzadurekiko duten sentikortasuna ebaluatzeko
- ASTM E3205-20 y UNE EN 10371-2021: Small punch test (SPT) material metalikoetan
- ASTM F1624-12: Hidrogeno bidezko hauskortasun-atalasearen neurketa
- ASTM E647-15Ɛ1: Nekearen ondoriozko pitzadura-hazkunde tasen neurketa