Qué es Formación de ampollas de hidrógeno (HB)

¿Qué significa formación de ampollas de hidrógeno (HB)?

La formación de ampollas de hidrógeno es el crecimiento de cavidades subterráneas en el metal, abultadas como ampollas, como resultado de un aumento significativo de la presión interna debido a la formación de gas molecular de hidrógeno cerca de la superficie.

industriapedia explica la formación de ampollas de hidrógeno (HB)

La formación de ampollas de hidrógeno ocurre debido a la difusión del hidrógeno atómico dentro del metal. El hidrógeno atómico está formado por iones de hidrógeno que aceptan electrones de una superficie o entorno catódico. El hidrógeno atómico así formado es la única forma química de hidrógeno capaz de entrar en la microestructura del acero por penetración de difusión, ya que el hidrógeno gaseoso en forma molecular no puede difundirse. El daño por hidrógeno a los metales y aleaciones debido a la formación de ampollas y la fragilización por hidrógeno en el interior, solo se producen por la difusión atómica inicial de hidrógeno.

Cuando dos átomos de hidrógeno se combinan para formar una molécula de hidrógeno gaseoso fuera de la superficie del metal, se reduce el riesgo de difusión de hidrógeno. Sin embargo, a veces estos átomos de hidrógeno no se combinan fácilmente para crear una molécula de gas hidrógeno y, en cambio, se difunden directamente en la superficie del metal. Ciertas impurezas dentro del metal como sulfuros, cianuros venenosos y químicos de arsénico ayudan al hidrógeno a difundirse fácilmente en el acero. Es esta difusión la que puede forzar el daño por hidrógeno de los metales, como ampollas y grietas.

La formación de ampollas de hidrógeno da como resultado una degradación considerable de la resistencia mecánica crucial y otras propiedades de los materiales, como las aleaciones, debido al hidrógeno difundido. El metal y las aleaciones también pierden ductilidad y capacidad de carga.

Los átomos de hidrógeno se combinan químicamente para formar moléculas de gas hidrógeno en estructuras metálicas. A medida que estas moléculas de gas se forman dentro de la estructura metálica, se produce un aumento de la presión. Cuando la alta presión se encuentra cerca de la superficie, la formación de ampollas reduce esta presión. Cuando ocurre lejos de la superficie, el metal desarrollará grietas. Puede conducir a una eventual falla por fatiga.

El acero con daños por hidrógeno, como ampollas y grietas, puede fallar cuando se somete a una carga sostenida de bajo nivel o una carga cíclica. Si bien una muestra de acero puede pasar las pruebas iniciales, puede fallar después de un tiempo, incluso a niveles de tensión bajos. Dado que este daño no se puede revertir mediante el proceso de recocido, la pérdida de resistencia mecánica es permanente. Esto también se llama falla por estrés de hidrógeno.