O que significa bolhas de hidrogênio (HB)?
A formação de bolhas de hidrogênio é o crescimento de cavidades subsuperficiais no metal, salientes como bolhas, como resultado do aumento significativo da pressão interna devido à formação de gás molecular de hidrogênio próximo à superfície.
Industriapedia explica a formação de bolhas de hidrogênio (HB)
A formação de bolhas de hidrogênio ocorre devido à difusão do hidrogênio atômico dentro do metal. O hidrogênio atômico é formado pelos íons de hidrogênio que aceitam elétrons de uma superfície catódica ou ambiente. O hidrogênio atômico assim formado é a única forma química de hidrogênio capaz de entrar na microestrutura do aço por penetração por difusão, já que o gás hidrogênio na forma molecular não pode ser difundido. Danos causados por hidrogênio em metais e ligas devido à formação de bolhas e fragilização profunda por hidrogênio, são produzidos apenas pela difusão atômica inicial do hidrogênio.
Quando dois átomos de hidrogênio se combinam para formar uma molécula de gás hidrogênio fora da superfície do metal, o risco de difusão do hidrogênio é reduzido. No entanto, às vezes esses átomos de hidrogênio não se combinam prontamente para criar uma molécula de gás hidrogênio e, em vez disso, eles se difundem diretamente na superfície do metal. Certas impurezas dentro do metal, como sulfetos, cianetos venenosos e produtos químicos de arsênico, ajudam o hidrogênio a se difundir facilmente no aço. É essa difusão que pode forçar o dano do hidrogênio aos metais, como bolhas e rachaduras.
A formação de bolhas de hidrogênio resulta em degradação considerável da força mecânica crucial e outras propriedades de materiais, como ligas, devido ao hidrogênio difundido. O metal e as ligas também perdem ductilidade e capacidade de carga.
Os átomos de hidrogênio se combinam quimicamente para formar moléculas de gás hidrogênio em estruturas metálicas. À medida que essas moléculas de gás são formadas dentro da estrutura metálica, ocorre um aumento da pressão. Quando a alta pressão está localizada perto da superfície, a formação de bolhas reduz essa pressão. Quando ocorre longe da superfície, o metal desenvolverá rachaduras. Isso pode levar a uma eventual falha por fadiga.
Aço com dano por hidrogênio, como bolhas e rachaduras, pode falhar quando submetido a uma carga sustentada de baixo nível ou uma carga cíclica. Embora uma amostra de aço possa passar nos testes iniciais, ela pode falhar após algum tempo, mesmo em níveis de tensão baixos. Como esse dano não pode ser revertido pelo processo de recozimento, a perda de resistência mecânica é permanente. Isso também é chamado de falha por estresse de hidrogênio.