Review: hydrogen embrittlement of metals and alloys in combustion engines

• Autores: Maricruz Saborío González, Isaac Rojas-Hernández
• Localización: Tecnología en Marcha, ISSN 0379-3982, ISSN-e 2215-3241, Vol. 31, Nº. 2, 2018, págs. 3-13
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Revisión: fragilización por hidrógeno de metales y aleaciones en motores de combustión
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• Resumen
  • español

    Como acciones ante los retos de la dependencia y agotamiento de los combustibles fósiles, su impacto ambiental y los costos incrementales de transporte, se propone aplicar la técnica de enriquecimiento de motores de combustión interna en vehículos. Como un primer paso, se presenta una revisión para estudiar el efecto de degradación por hidrógeno sobre los materiales comúnmente utilizados para construir motores. Esta revisión apoyará un análisis de factibilidad para determinar si los materiales de los motores de automóviles tienen el potencial de usar combustibles enriquecidos con hidrógeno.Los temas más relevantes de la revisión que fueron incluidos en este artículo son: i) descripción de los materiales actualmente utilizados en la fabricación de motores de combustión interna; ii) nuevos materiales para enriquecimiento con hidrógeno en motores; iii) mecanismos y clasificación de fragilización por hidrógeno; iv) factores que promueven la fragilización y v) estudio de casos de fragilización por hidrógeno.Se encontró que las condiciones específicas, como presión, temperatura, composición de los materiales y pureza del hidrógeno, determinan el material ideal a utilizar en un ambiente enriquecido con hidrógeno. En algunos estudios se propone usar aluminio de alta pureza y un cierto tipo de aleaciones de aceros con titanio que podrían ser aplicados en la fabricación de motores de combustión interna para soportar la fragilización por hidrógeno

  • English

    In order to address the oil dependency and depletion challenges, environmental impact of its usage and the current increasing transportation costs, an application of hydrogen enrichment of internal combustion engines (ICE) technique in vehicles is proposed. As a first step, a review is presented to study the hydrogen degradation effect on common materials that are used to build engines. This review will support a feasibility analysis to determine if automobile engine materials have the potential to use hydrogen enriched fuels.The most relevant reviewed topics included in this article are: i) description of the currently used materials in combustion engine manufacturing; ii) new materials applied to hydrogen enriched engines; iii) hydrogen embrittlement mechanisms and classification; iv) embrittlement accelerating factors; and v) case studies involving hydrogen embrittlement.It was found that specific conditions, such as pressure, temperature, material composition and hydrogen purity determine the ideal material to be used in a hydrogen enriched environment. Some of the reviewed researches propose the usage of high purity aluminum or titanium steel alloys, materials that could be applied in ICE manufacturing to withstand hydrogen embrittlement.