Hidrogenoa harrapatzeko zinetikaren eta fabrikazio aditiboaren bidez fabrikatutako eta forjatutako 316L altzairu herdoilgaitz austenitikoaren hauskortasunerako sentikortasunaren azterketa konparatiboa: posprozesamenduaren eragina

Laser bidezko fusio selektiboa (SLM) fabrikazio gehigarriko teknologiaren ohiko metodoetako bat da. SLM osagai mekanikoak geometria konplexuarekin pertsonalizatzeko erabil daiteke, hala nola ukondoak eta balbulak, hidrogeno atmosferikoetan presio handiko hidrogeno gasaren pean funtzionatzea espero baita. Hala ere, oraindik ikerketa gehiago behar dira hidrogeno gaseosoarekin kontaktuan lan egiteko osagai mekaniko inprimatuen portaera ezaugarritzeko. Gauza jakina da, gainera, 316L fabrikatuak ohiko egoerakoak baino propietate mekaniko handiagoak dituela.

Hala ere, hidrogenoaren xurgapen handiagoa eragin daiteke SLMed 316Ln, bere deslokalizazio dentsitate handiagoagatik, solidotze aldiko hozte erritmo bizkorren ondorioz induzitua. Beraz, ekoizpen-teknika berriek, batez ere fabrikazio gehigarriak, altzairu herdoilgaitz austenitikoen hidrogeno-suszeptibilitatea berriro ebaluatzea eskatzen dute. Lan honetan, portaera mikroestrukturala eta mekanikoa aztertzen da, barne hidrogenoaren aurrean, 316L seriekoa, eta as-built eta post-heat-tratatutako 316L laginen aurrean.

Esperimentalki, desortzio termikoaren analisia (TDA) eta hidrogenoaren iragazkortasun elektrokimikoa (EP) esperimentuak hidrogenoaren harrapaketa eta difusioaren zinetika aztertzeko erabiltzen dira, serie ezberdinetan. Horri dagokionez, aztertutako serieen artean hidrogenoaren kontzentrazioa, hidrogenoaren itxurazko hedapen-koefizientea (Dapp), tranpen dentsitatea (NT) eta hidrogenoa aktibatzeko energiak (Ea), hidrogenoaren desortzioari egozten zaizkionak, mikroegiturazko berezitasun desberdinetatik abiatuta. TDA analisia hidrogenoz aurrez kargatutako laginekin egin zen tenperatura altuan. Gainera, portaera mekanikoa gelako tenperaturan aztertzen da Slow Strain Rate Testing (SSRT) bidez tentsio leuneko laginetan, presio altuko hidrogeno erreaktore batean aurrez kargatuta, 195 eta 300ºC-tan 24 orduz. Haustura-mekanismoak (Help -Hydrogen Made Localized Plasticity- eta HEDE -Hydrogen Enhanced Deskohesion-) eta mikromekanimoak sakon aztertzen dira.

Hidrogenoaren kalteak bereziki 316L seriean nabaritu ziren (hau da, beroan ijeztutako eta anneokatutako mailan), non haustura mikromekanismoa hidrogenorik ezean harikorra izatetik barne-hidrogenoa dagoenean ia hauskorra izatera igaro zen. Kasu honetan, HELP (Hidrogeno Indartuaren Plastikotasun Lokalizatua) mekanismoaren presentzia ere baieztatu zen. Bestalde, inprimatutako laginetan erresistentzia indartu zuen, batez ere SLM 316L serietan, non haustura mikromekanismoa harikorra zen. Barne hidrogenoak aztertutako seriearen propietate mekanikoetan duen eragina azaltzeko, estrukturak eragindako martensitearen, deslokalizazioaren irristaduraren, deformazioaren senidetzearen eta zelula-egituren funtzioa eztabaidatzen da.