SAE USCAR 5 Prévention de la fragilisation de l'acier par l'hydrogène

Développée conjointement par la Society of Automotive Engineers (SAE) et le United States Automotive Research Council (USCAR), la norme SAE USCAR 5 décrit les conditions qui augmentent le risque de fragilisation de l'acier par l'hydrogène et fournit les procédures d'atténuation nécessaires pour minimiser le risque d'hydrogène. fragilisation. La norme est conçue pour contrôler ces processus.

La fragilisation de l'acier par l'hydrogène, qui provoque des ruptures fragiles sous contrainte, se produit à la suite de l'absorption d'hydrogène pendant les processus de nettoyage, de revêtement au phosphate et de revêtement. La susceptibilité à la fragilisation par l'hydrogène augmente avec la contrainte et la résistance du matériau.

Les lectures de dureté dans cette norme sont sur l'échelle Vickers. Pour la conversion à d'autres échelles, la norme SAE J417 a été utilisée (norme d'essais de dureté SAE J417 et de conversion des nombres de dureté).

La fragilisation par l'hydrogène (fragilisation) résulte de la pénétration et de la diffusion de l'hydrogène dans le matériau. Le degré de fragilité est affecté à la fois par la quantité d'hydrogène absorbée et par la microstructure du matériau. Les microstructures qui offrent une résistance élevée, généralement suivie par le niveau de dureté, ou qui ont certaines distributions de particules aux joints de grains, entraînent une susceptibilité accrue à la fragilisation.

Cela devient important lorsqu'il conduit généralement à la fissuration. Cela se produit lorsqu'une contrainte suffisante est appliquée à un objet fragile avec de l'hydrogène. De tels états de contrainte résultent à la fois de la présence de contraintes résiduelles, des procédés de fabrication associés tels que le formage et le soudage, et des contraintes de service appliquées. L'intensité de la fragilisation par l'hydrogène est fonction de la température. De nombreux métaux sont immunisés contre la fragilisation par l'hydrogène au-dessus d'environ 150 degrés Celsius.

L'hydrogène peut pénétrer dans des métaux qui ne sont normalement que sous forme d'atomes ou d'ions hydrogène. Par conséquent, l'hydrogène gazeux n'est pas absorbé par les métaux à température ambiante, car il se présente sous une forme moléculaire dans laquelle des paires d'atomes sont étroitement liées. Mais à mesure que la température augmente, les molécules ont tendance à se dissocier en atomes séparés, permettant l'absorption.

Des taux d'absorption plus élevés sont observés dans le matériau fondu. Les ions hydrogène sont également produits par des réactions associées à des processus tels que la corrosion, la galvanoplastie et la protection cathodique. En conséquence, il existe de nombreuses façons pour l'hydrogène de pénétrer dans les composants métalliques.

La fissuration associée à la fragilisation par l'hydrogène a pris des noms divers selon les situations dans lesquelles elle se produit. Quelques expressions couramment utilisées sont : la fissuration à froid et la fissuration retardée, la fissuration induite par l'hydrogène ou la fissuration induite par la pression d'hydrogène, la fissuration sous contrainte induite par l'hydrogène, la fissuration liée à l'environnement et la fissuration par corrosion sous contrainte.

Parmi les nombreuses études d'essais, de mesures, d'analyses et d'évaluations qu'elle propose aux entreprises de divers secteurs, notre organisation propose également des services d'essais pour la prévention de la fragilisation par l'hydrogène de l'acier dans le cadre de la norme SAE USCAR 5, avec son personnel formé et expert et avancé équipements technologiques.