FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A fragilização por hidrogênio tem sido um problema constante em diferentes setores da indústria. Por ser o menor átomo existente, o hidrogênio difunde-se na microestrutura dos materiais metálicos, inserindo tensões mecânicas internas que podem, eventualmente, levar a uma falha catastrófica. Atualmente, os métodos mais comuns existentes para analisar este fenômeno são lentos e caros, configurando-se assim a necessidade de desenvolver um método de ensaio que não possua tais desvantagens. No presente trabalho, apresenta-se o desenvolvimento de um equipamento cuja função é avaliar de forma rápida a susceptibilidade à fragilização por hidrogênio (SFH) dos materiais metálicos através de ensaios de carregamento progressivo em meio assistido (RSL). Este equipamento apresenta uma grande vantagem em relação aos outros métodos avaliação da SFH, que é o menor tempo de ensaio para se ter resultados representativos. Na presente dissertação foram realizadas a concepção, projeto, simulação em elementos finitos, construção e validação do equipamento. Sua validação foi realizada ensaiando-se uma amostra sem entalhe,cuja tensão mecânica medida foi comparada com aquela retornada pelo software do RSL. Além disso, foi calculada a incerteza de medição relacionada ao cálculo da tensão mecânica na amostra. Os ensaios de verificação do desempenho do RSL foram realizados em amostras de aço AISI 4140 beneficiado com dureza de 40HRC, onde foi avaliada a relação entre o nível de potencial catódico aplicado e a SFH do material das amostras. Os resultados obtidos na validação do equipamento mostraram erros inferiores a 1%. Os resultados mostraram um aumento da SFH com o aumento da dureza indicando que há uma elevada sensibilidade da SFH em relação à dureza da amostra. Os ensaios com variação do potencial catódico mostraram uma relação direta entre esse parâmetro e a SFH da amostra, havendo uma saturação na SFH a partir de -1,1 VAg/AgCl. / Hydrogen embrittlement of metallic materials has been a frequent problem in different
industry sectors. Because it is the smallest existing atom, hydrogen diffuses into the
microstructure of metallic materials, resulting in internal mechanical stresses that may
eventually lead to a catastrophic failure. The most common methods available to analyze this
phenomenon are time consuming and expensive. For this reason, it is desired to develop a
test method that does not have such disadvantages. In this work it is presented the
development of an equipment to rapidly evaluate the susceptibility to hydrogen embrittlement
(SHE) of the metallic materials using the rising step load (RSL) bend testing in assisted
environment. This equipment has a great advantage over the other evaluation methods of
SHE, which is the shortest test time to have representative results. The validation of the
infrastructure was performed by testing bars without notches to, whose measured
mechanical stress was compared with that returned by the RSL software. In addition, the
measurement uncertainty related to the calculation of the mechanical stress in the sample
was calculated. The tests to verify the performance of the RSL equipment were carried out
on samples of steel AISI 4140 heat treated to a hardness of 40HRC. The effect of the
cathodic potential applied to notched bars of AISI 4140 on the SHE was evaluated. The
results obtained in the validation phase of the equipment showed errors lower than 1%. The
results showed also an increase in SHE with increasing material hardness indicating that
there is a high sensitivity to the SHE with respect to the hardness of the sample. The tests
carried out using cathodic potential variation showed a direct relationship between this
parameter and the SHE of the sample, with saturation of the SHE at -1.1 VAg/AgCl. / Dissertação (Mestrado)
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/19794 |
| Date | 28 December 2016 |
| Creators | Martiniano, Guilherme Antonelli |
| Contributors | Franco, Sinésio Domingues, Vilarinho, Louriel Oliveira, Paes, Marcelo Torres Piza |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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