Modelo de difusión del hidrógeno en la red cristalina metálica en los fenómenos de corrosión bajo tensión

Abstract

La fragilización por hidrógeno es una causa de fallo común, peligrosa, cuyo entendimiento aún es precario y falto de consenso en la comunidad científica, y que afecta a muchas aleaciones metálicas. En la práctica, se observa que diferentes tipos de daños en componentes industriales se han relacionado con la presencia y localización de hidrógeno en los metales. Hasta día de hoy, se han realizado muchos esfuerzos para comprender los efectos del hidrógeno en los materiales, lo que ha dado como resultado una gran cantidad de modelos y artículos teóricos. Sin embargo, todavía no existe un modelo físico predictivo completamente desarrollado y aplicable en la práctica que permita predecir y prevenir la fragilización por hidrógeno. La conexión entre el nivel microscópico de los materiales y los efectos sobre las propiedades del material a nivel macroscópico como pueden ser su dureza, resistencia o tenacidad, es de suma importancia para lograr desarrollar un modelo unificado que permita entender el fenómeno de la fragilización por hidrógeno. Por ello el presente Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo el proporcionar una revisión sistemática del Estado del Arte sobre el efecto del hidrógeno en aquellos trabajos que relacionen la nucleación y propagación de grietas en situaciones donde el hidrógeno atómico sea capaz de adsorberse y difundir por el material.

Hydrogen embrittlement is a common and dangerous cause of failure that is poorly understood and with consensus, and that affects many metal alloys. In practice, it is observed that different types of damage in industrial components have been related to the presence and location of hydrogen in metals. To this day, many efforts have been made in order to understand the effects of hydrogen on materials, resulting in a large number of models and theoretical articles. However, a fully developed and practically applicable predictive physical model for predicting and preventing hydrogen embrittlement does not yet exist. The connection between the microscopic level of materials and the effects on the properties of the material at the macroscopic level, such as its hardness, strength or toughness, is of the utmost importance in order to develop a unified model that allows understanding the phenomenon of hydrogen embrittlement. For this reason, the current project aims to provide a systematic review of the literature related to the effect of hydrogen in those works that relate the nucleation and propagation of cracks in situations where atomic hydrogen is capable of adsorbing and diffusing through the material.