Misurare l’infragilimento da idrogeno secondo ASTM F519 è una prova estremamente importante per molti settori industriali tra cui quello energetico, aerospaziale e automobilistico. Per eseguire i test secondo il metodo specificato nella norma ASTM F519 è necessaria una macchina di prova a trazione elettromeccanica dotata di appositi morsetti per afferrare i provini, fornita di un software in grado di mantenere una forza costante nel tempo.
La norma ASTM F519 descrive il Test di Carico Sostenuto (SLT) degli acciai ad alta resistenza per valutare la possibilità di infragilimento da idrogeno. Il test determina l’effetto che i processi di placcatura e post-placcatura hanno sulla duttilità del materiale. Il test viene condotto applicando una trazione uniassiale sostenuta a lungo termine.
Se si verificano crepe, viene applicata una forza maggiore per il resto del test. L’infragilimento da idrogeno si verifica quando i metalli sono esposti a varie fonti di idrogeno durante il processo di placcatura o in determinati ambienti di servizio che fanno sì che il metallo ospite perda duttilità e diventi fragile. Questo test viene utilizzato per determinare l’effetto del processo sul materiale.
Esistono due tipi di fragilità da idrogeno (HE): HE interna, che si verifica quando l’idrogeno penetra nel metallo durante le operazioni di formatura, rivestimento, placcatura, pulizia e finitura; e HE ambientale, derivante dall’assorbimento dell’idrogeno dall’ambiente.
Con i sistemi di prova della Lloyd Instruments è possibile misurare l’infragilimento da idrogeno secondo ASTM F519 ed eseguire i test HE per i processi di rivestimento e placcatura che possono causare infragilimento da idrogeno negli acciai e sui metalli in ambienti di servizio simulati. La nostra profonda conoscenza dei test di corrosione in molti anni di esperienza ci pone difronte a sfide note nella valutazione dei danni legati all’idrogeno.
Vediamo cosa dice la norma
ASTM F519 | Hydrogen Embrittlement Testing
The round tension bar should be prepared with the necessary notch as described in the testing standard prior to plating. Ensure that the notch is manufactured in a way where plating can be achieved at the root of the notch. ASTM F519 allows for various angles and fillets on the notch.
Link a minimum of 4 plated samples using couplings that have a higher tensile strength than the samples. Zero the testing machine without the specimen inserted in the grips. Then, connect the chain of samples to the testing machine using the threaded bolt grips and start loading the sample.
Using the specimens’ bare notched cross section dimension and the Notched Fracture Strength (NFS), calculate the load required to achieve 75% of the NFS.
Conduct the test by loading the samples to the calculated value and then holding the load for the amount of time specified in ASTM F519 or until the material yields.
If only one of the specimens fracture within the 200 hour timeframe, increase the load as specified in the testing standard and hold the new load for an additional hour.
Classify the plating process as acceptable or embrittlement according to ASTM F519.Results
Report should include information such as time under load.
Plating processes are considering to be acceptable if one of the below requirements are achieved:
No fracture occurs following the end of Step 4.
No additional specimen fractures following the end of Step 5.
If multiple specimens fracture during step 4, or an additional specimen fractures during Step 5, the plating process should be considered embrittlement and should be reevaluated to determine the cause of nonconformance.
La soluzione per misurare l’infragilimento da idrogeno secondo ASTM F519. Vediamo in dettaglio gli elementi necessari.
1. MACCHINA DI PROVA
Per realizzare un banco di prova idoneo per misurare l’infragilimento da idrogeno secondo ASTM F519 sarà necessario usare una macchina di prova a trazione a due colonne con capacità di carico fino a 5000 Kg modello LD-50.
2. CELLA DI CARICO
Il dinamometro dovrà essere equipaggiato con una cella di carico con capacità di carico di 50kN in classe 0,5.
3. DISPOSITIVI DI TRAZIONE
Il sistema dovrà prevedere dei dispositivi di trazione adeguati per misurare l’infragilimento da idrogeno secondo ASTM F519. La scelta è quella di mettere i provini in serie, o a grappolo. Le estremità filettate dei respingenti saranno utilizzate per agganciare e trattenere i provini.
Nell’immagine possiamo vedere un campione di prova tipo 1a1 con estremità filettate 3/8 “- 24UNJ-2°
4. SOFTWARE DI ANALISI
Per realizzare una procedura di prova conforme per misurare l’infragilimento da idrogeno secondo ASTM F519 è necessario un software di analisi che consenta di creare un metodo di test multi-step con la possibilità di effettuare una configurazione personalizzata.
Il NEXYGENPLUS consente di creare la procedura del test in piena conformità ed inoltre permette di beneficiare di tante funzioni utili per l’analisi del materiale.
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