Imágenes de neutrones in-situ de la propagación retardada de grietas de acero martensítico de alta resistencia bajo condiciones de fragilización por hidrógeno

Este artículo presenta una observación in-situ, utilizando imágenes de neutrones, de la propagación retardada de grietas en una muestra de acero martensítico de alta resistencia. Se cree que la fisuración retardada es causada por la fragilización por hidrógeno que ocurre debido a la lenta difusión y acumulación de hidrógeno frente a la punta de una grieta, lo que provoca una disminución de la ductilidad y una eventual fisuración bajo carga constante. El experimento involucró la carga mecánica de una muestra de flexión con muesca de borde simple mientras estaba sumergida en una solución electrolítica (H2O + 3,5% NaCl) bajo polarización catódica para facilitar la entrada de hidrógeno. Se observó propagación intermitente de grietas durante 12 horas después de que se había retirado el entorno. El estado de estrés en cada configuración de grieta se extrajo de una simulación de elementos finitos elástico-plástico tridimensional, que fue adaptada para coincidir con la información cuantitativa adquirida de las radiografías de neutrones del proceso de fractura. Para obtener información sobre la evolución de la concentración de hidrógeno con la propagación de la grieta, también se empleó un esquema de modelado para la difusión de hidrógeno asistida por estrés.