Desarrollado conjuntamente por la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) y el Consejo de Investigación Automotriz de los Estados Unidos (USCAR), el estándar SAE USCAR 5 describe las condiciones que aumentan el riesgo de fragilización del acero por hidrógeno y proporciona los procedimientos de mitigación necesarios para minimizar el riesgo de hidrógeno. fragilidad. El estándar está diseñado para controlar estos procesos.
La fragilización del acero por hidrógeno, que causa fracturas frágiles bajo tensión, se produce como resultado de la absorción de hidrógeno durante los procesos de limpieza, recubrimiento con fosfato y recubrimiento. La susceptibilidad a la fragilización por hidrógeno aumenta con la tensión y la resistencia del material.
Las lecturas de dureza en este estándar están en la escala de Vickers. Para la conversión a otras escalas se utilizó el estándar SAE J417 (estándar de ensayos de dureza SAE J417 y conversión de números de dureza).
La fragilización por hidrógeno (fragilidad) se produce como resultado de la penetración y difusión de hidrógeno en el material. El grado de fragilidad se ve afectado tanto por la cantidad de hidrógeno absorbido como por la microestructura del material. Las microestructuras que proporcionan una alta resistencia, generalmente seguida del nivel de dureza, o que tienen ciertas distribuciones de partículas en el límite de los granos, provocan una mayor susceptibilidad a la fragilización.
Esto se vuelve importante cuando generalmente conduce a agrietamiento. Esto sucede cuando se aplica suficiente tensión a un objeto frágil con hidrógeno. Tales estados de tensión surgen tanto de la presencia de tensiones residuales, de los procesos de fabricación relacionados como el conformado y la soldadura, como de las tensiones de servicio aplicadas. La intensidad de la fragilización por hidrógeno es función de la temperatura. Muchos metales son inmunes a la fragilización por hidrógeno por encima de los 150 grados Celsius.
El hidrógeno puede entrar en metales que normalmente solo están en forma de átomos o iones de hidrógeno. Por lo tanto, el hidrógeno gaseoso no es absorbido por los metales a temperatura ambiente, ya que está en forma molecular en la que pares de átomos están estrechamente unidos entre sí. Pero a medida que aumenta la temperatura, las moléculas tienden a disociarse en átomos separados, lo que permite la absorción.
Se experimentan tasas de absorción más altas en el material fundido. Los iones de hidrógeno también se producen por reacciones asociadas con procesos tales como corrosión, galvanoplastia y protección catódica. Como resultado, hay muchas formas de que el hidrógeno ingrese a los componentes metálicos.
El agrietamiento asociado con la fragilización por hidrógeno ha tomado varios nombres dependiendo de las situaciones en las que ocurre. Algunas expresiones comúnmente utilizadas son: agrietamiento en frío y agrietamiento retardado, agrietamiento inducido por hidrógeno o agrietamiento inducido por presión de hidrógeno, agrietamiento por tensión inducido por hidrógeno, agrietamiento por medio del ambiente y agrietamiento por corrosión bajo tensión.
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