Imagem de nêutrons in-situ da propagação retardada de fissuras em aço martensítico de alta resistência sob condições de fragilização por hidrogênio

Este artigo apresenta uma observação in-situ, utilizando imagem de nêutrons, da propagação retardada de fissuras em uma amostra de aço martensítico de alta resistência. Acredita-se que a fissuração retardada seja causada pela fragilização por hidrogênio, ocorrendo devido à difusão lenta e acumulação de hidrogênio à frente da frente da fissura, causando diminuição da ductilidade e eventual fratura sob carga constante. O experimento envolveu a carga mecânica de uma amostra de dobra com entalhe de borda única enquanto submersa em uma solução eletrolítica (H2O + 3,5% NaCl) sob polarização catódica para facilitar a entrada de hidrogênio. A propagação intermitente de fissuras foi observada durante 12 horas após a remoção do ambiente. O estado de estresse em cada configuração de fissura foi extraído de uma simulação de elemento finito elástico-plástico tridimensional, que foi ajustada para corresponder às informações quantitativas adquiridas a partir das radiografias de nêutrons do processo de fratura. Para obter insights sobre a evolução da concentração de hidrogênio com a propagação da fissura, um esquema de modelagem para difusão de hidrogênio assistida por estresse também foi empregado.