Determinación de la tendencia a la fractura diferida por hidrógeno en piezas de acero

Fundamento

La fragilización por hidrógeno es uno de los modos de falla más traicioneros de la ingeniería: el hidrógeno atómico introducido en el acero durante el decapado ácido o durante el recubrimiento electrolítico difunde por la red cristalina y se concentra en las zonas de máxima tensión triaxial, donde reduce la energía necesaria para propagar una fisura; el resultado es una fractura que ocurre bajo una carga muy inferior a la resistencia del material y después de un tiempo que puede ser de horas o de días, sin deformación previa y sin ninguna señal. Solo afecta de manera práctica a los aceros de alta resistencia, por encima de cierta dureza, lo que explica que un bulón de grado alto falle donde uno común no tiene problema. El ensayo somete a las piezas terminadas a una carga sostenida próxima a su capacidad durante un período prolongado y verifica que no se produzca la fractura; su virtud es que ensaya la pieza real con su recubrimiento y su geometría, incluidas las entalladuras de la rosca donde el hidrógeno se concentra. El tratamiento preventivo es el desgasado, un calentamiento posterior al recubrimiento que permite al hidrógeno difundir hacia afuera, y debe hacerse dentro de un plazo corto tras el recubrimiento, antes de que el daño se instale.

Matriz (en qué muestra)

Bulones y tornillos de alta resistencia galvanizados o electrocincados; piezas de acero de alta dureza con recubrimiento electrolítico; resortes y elementos de fijación; componentes de estructuras atornilladas y de maquinaria

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Bancos de carga sostenida con dispositivos de tracción o de flexión y control de carga; celdas de carga calibradas; horno de desgasado con control de temperatura y tiempo; durómetro; lupa y microscopio para el examen de fractura; cronómetro y registro.

Reactivos¿Dónde lo compro?

No aplica; se emplean los recubrimientos y los baños de proceso cuando se evalúa el proceso completo.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Piezas terminadas con su recubrimiento; planillas de carga y de tiempo hasta la falla; registro fotográfico de las superficies de fractura; identificación del lote, del proceso de recubrimiento y del desgasado aplicado.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Piezas, que pueden destruirse; energía.

Unidad

s · carga sostenida aplicada y tiempo hasta la falla o hasta completar el período sin falla · dureza de las piezas ensayadas · proceso de recubrimiento y baño empleados · desgasado aplicado: temperatura, tiempo y plazo desde el recubrimiento · aspecto de las superficies de fractura

Rango de referencia

El riesgo aparece por encima de cierta dureza y crece con ella de manera marcada, de modo que el mismo proceso de galvanizado es inocuo en un bulón común y peligroso en uno de grado alto; el desgasado debe hacerse dentro de un plazo corto tras el recubrimiento, porque pasado ese tiempo el daño ya no se revierte

Norma que lo exige

Las especificaciones de bulonería de alta resistencia y de piezas recubiertas electrolíticamente, que exigen desgasado y verificación; los códigos de construcción de estructuras atornilladas; los requisitos de los fabricantes de maquinaria; las normas de acreditación del laboratorionorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM-IAS U 500 158, que fija el método de determinación de la tendencia a la fractura diferida por hidrógeno en productos y piezas de acero; IRAM 60712, sobre la determinación de la masa de la capa de cinc; IRAM 573, sobre los ensayos físicos y mecánicos de productos siderúrgicos cincados; IRAM-IAS U 500 16-1, sobre el ensayo de flexión por impacto con péndulo Charpynorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM-IAS U 500 158:1989; IRAM 60712:1989; IRAM 573:1989; IRAM-IAS U 500 16-1:1989

Volumen de muestra

Destructivo. Varias piezas por lote de recubrimiento

Conservación y transporte

El ensayo se inicia dentro del plazo que fija el método tras el recubrimiento, porque el hidrógeno difunde y el riesgo cambia con el tiempo: un ensayo hecho semanas después puede dar por buena una pieza que habría fallado en las primeras horas de servicio. Se registra siempre el desgasado aplicado y el plazo transcurrido desde el recubrimiento.

Límite de detección típico

No aplica: se evalúa la ocurrencia de fractura bajo carga sostenida

Incertidumbre típica

El resultado es de conformidad; el tiempo hasta la falla tiene dispersión alta

Área

Metalurgia; Ingeniería; Higiene y seguridad

Fecha de última actualización: 11/9/2026