Caracterización mecánica de aceros de alta y media resistencia en condiciones de fragilización por hidrógeno mediante ensayos small punch

Abstract

El ensayo Small Punch fue propuesto por primera vez en la década de los años 80, como método de caracterización de la fragilización por irradiación neutrónica en la industria nuclear. Debido a las altas cotas de desarrollo que ha alcanzado durante los últimos años, constituye una alternativa viable a los ensayos convencionales para aquellas situaciones donde la escasez de material impide la obtención de probetas acordes con las normativas vigentes. El mismo consiste en el punzonado de una probeta plana de pequeñas dimensiones deformándola hasta su rotura, y ha sido ampliamente validado en condiciones de tracción, fractura y fluencia. Cuenta con una normativa europea en desarrollo.

En la presente tesis se aborda la aplicación del citado ensayo como técnica de caracterización en condiciones de EAC, particularmente en el campo de la fragilización por hidrógeno. Ello se hace con el fin de aportar una alternativa en aquellos campos que, por requerimientos de la normativa sobre geometría o tamaño de las muestras, impiden la aplicación de los procedimientos de integridad estructural. Entre dichas aplicaciones, abundantes en número e importancia, pueden ser destacadas las uniones soldadas y las zonas afectadas por procesos de daño por hidrógeno existentes en la industria off-shore y fuel&gas, debido a las técnicas de protección empleadas frente a la corrosión o procesos locales.

En los trabajos desarrollados, mediante el diseño de dos prototipos, por un lado se proponen diversas metodologías para estimar la tenacidad a fractura en condiciones ambientales adversas con probetas Small Punch entalladas; por otro lado, a través probetas Small Punch sin entallar, se propone una novedosa metodología de ensayo en ambiente bajo carga estática, y se llevan a cabo estimaciones de la velocidad de deformación y el tiempo de rotura, correlacionándolo con los estados tensionales. Con todo ello se prueba la capacidad del ensayo Small Punch para su uso en condiciones ambientales adversas, en concreto aquellas gobernadas por la fragilización por hidrógeno.