Susceptibilidad de un acero inoxidable 316L obtenido por fabricación aditiva a la fragilización por hidrógeno: influencia de postratamientos y temperatura
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[1] Universidad de Oviedo
Universidad de Oviedo
Oviedo, España
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[2] University of Pittsburgh
University of Pittsburgh
City of Pittsburgh, Estados Unidos
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[3] Imperial College London
Imperial College London
Reino Unido
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[4] Dpto. de Ingeniería mecánica, Universidad de Fukuoka, Japón
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- Localización: Revista española de mecánica de la fractura, ISSN-e 2792-4246, Nº. 6, 2023, págs. 99-104
- Idioma: español
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Resumen
- español
La fabricación aditiva permite la fabricación de componentes complejos o con características geométricas novedosas.
Además, este proceso consigue la realización de las piezas con una cantidad mínima de material, reduciendo los pasos de mecanizado y por tanto los costes de producción. Debido al propósito de utilizar este procedimiento de fabricación en la industria es probable que estas piezas estén sometidas a condiciones y ambientes agresivos.
En este trabajo se estudiará la respuesta de este proceso de fabricación frente al fenómeno de fragilización por hidrógeno a temperatura ambiente y -50°C. Se ha comparado el comportamiento de un acero 316L fabricado por métodos convencionales (CM) y fabricación aditiva (AM). Los tratamientos aplicados al material impreso fueron: tratamiento térmico de recocido (1100°C durante 60 minutos), Hot Isostatic Pressing (1100°C a 103 MPa durante 200 minutos) y este último tratamiento, pero con una deformación en frío del 30%. El hidrógeno fue introducido en el interior de los materiales con un autoclave en el Instituto de Fukuoka en Japón (100 MPa a 270°C durante 400 horas). El comportamiento de los materiales se ha analizado mediante ensayos de tracción uniaxiales realizados a baja velocidad de deformación, en probetas con hidrógeno interno en ambas temperaturas. Estos resultados fueron comparados con los obtenidos en muestras sin hidrógeno interno.
- English
Metal additive manufacturing allows for geometrically complex components, such as those containing internal passages or novel geometric features, to be manufactured at near-net shape, thereby lowering the number of required machining steps, reducing material wastage, and decreasing production costs. Due to their increased use in industry, these parts will be probably exposed to extreme conditions and environments.
In this work, the behaviour of this manufacturing process to the phenomenon of hydrogen embrittlement at room temperature and -50°C has been studied. The behaviour of a 316L steel manufactured by conventional methods (CM) and additive manufacturing (AM) has been compared. The treatments applied to the printed material were thermal annealing treatment (1100°C for 60 minutes), Hot Isostatic Pressing (1100°C at 103 MPa for 200 minutes) and this last treatment, but with a cold deformation of 30%. Hydrogen was introduced inside the materials with an autoclave at the Fukuoka Institute in Japan (100 MPa at 270°C for 400 hours). The behaviour of the materials has been analysed by means of uniaxial tensile tests carried out at low strain rate, in specimens with internal hydrogen at both temperatures. These results were compared with those obtained in samples without internal hydrogen.
- español
