{"id":113016,"date":"2021-08-31T02:54:41","date_gmt":"2021-08-31T01:54:41","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/que-es-la-fragilizacion-por-hidrogeno-definicion\/"},"modified":"2021-08-31T02:54:41","modified_gmt":"2021-08-31T01:54:41","slug":"que-es-la-fragilizacion-por-hidrogeno-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/es\/que-es-la-fragilizacion-por-hidrogeno-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es la fragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"<p><span><div class=\"su-quote su-quote-style-default\"><div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\"> La fragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno resulta de la acci\u00f3n combinada de una tensi\u00f3n de tracci\u00f3n aplicada y un ambiente de hidr\u00f3geno corrosivo, ambas influencias son necesarias. <\/div><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p><strong><span>La fragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno<\/span><\/strong><span>\u00a0es una de las muchas formas de agrietamiento por corrosi\u00f3n bajo tensi\u00f3n.\u00a0<\/span><strong><span>La fragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno<\/span><\/strong><span>\u00a0resulta de la acci\u00f3n combinada de una tensi\u00f3n de tracci\u00f3n aplicada y un entorno de hidr\u00f3geno corrosivo, ambas influencias son necesarias.\u00a0En este caso, el agente corrosivo es el\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.periodic-table.org\/hydrogen-periodic-table\/\"><span>hidr\u00f3geno<\/span><\/a><span>\u00a0en su forma at\u00f3mica (H en oposici\u00f3n a la forma molecular, H\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0), que se difunde intersticialmente a trav\u00e9s de la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/crystal-structure-of-chemical-elements\/\"><span>red cristalina.<\/span><\/a><span>y concentraciones tan bajas como varias partes por mill\u00f3n pueden provocar agrietamiento.\u00a0Aunque la fragilizaci\u00f3n de los materiales adopta muchas formas, la fragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno en los aceros de alta resistencia tiene el efecto m\u00e1s devastador debido a la naturaleza catastr\u00f3fica de las fracturas cuando ocurren.\u00a0Fragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno es el proceso por el cual el acero pierde su\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/ductility\/\"><span>ductilidad<\/span><\/a><span>\u00a0y\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-is-strength-definition\/\"><span>resistencia<\/span><\/a><span>\u00a0debido a las peque\u00f1as grietas que se derivan de la presi\u00f3n interna de hidr\u00f3geno (H\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>), que se forma en los l\u00edmites de los granos.\u00a0En el caso de los aceros, el hidr\u00f3geno se difunde a lo largo de los l\u00edmites de los granos y se combina con el carbono para formar gas metano.\u00a0El gas metano se acumula en peque\u00f1os huecos a lo largo de los l\u00edmites de los granos, donde acumula enormes presiones que inician grietas y disminuyen la ductilidad del acero.\u00a0Si el metal est\u00e1 sometido a una gran tensi\u00f3n de tracci\u00f3n,\u00a0puede producirse una\u00a0<\/span><strong><span>fractura por fragilidad<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Ver tambi\u00e9n:\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-is-toughness-definition\/\"><span>Dureza a la fractura<\/span><\/a><\/p>\n<p><span>Es un proceso complejo que no se comprende completamente debido a la variedad y complejidad de los mecanismos que pueden conducir a la fragilidad.\u00a0Se han propuesto varios mecanismos para explicar la fragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno.\u00a0Los mecanismos que se han propuesto para explicar la fragilizaci\u00f3n incluyen la formaci\u00f3n de hidruros fr\u00e1giles, la creaci\u00f3n de huecos que pueden provocar burbujas y acumulaci\u00f3n de presi\u00f3n dentro de un material.\u00a0El hidr\u00f3geno se introduce en la superficie de un metal y los \u00e1tomos de hidr\u00f3geno individuales se difunden a trav\u00e9s de la estructura del metal.\u00a0Debido a que la solubilidad del hidr\u00f3geno aumenta a temperaturas m\u00e1s altas, el aumento de la temperatura puede incrementar la difusi\u00f3n del hidr\u00f3geno.<\/span><\/p>\n<p><span>Para que se produzca la fragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno, se requiere una combinaci\u00f3n de tres condiciones:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>la presencia y difusi\u00f3n de hidr\u00f3geno<\/span><\/li>\n<li><span>un material susceptible<\/span><\/li>\n<li><span>estr\u00e9s<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>En las\u00a0<\/span><strong><span>aleaciones de circonio<\/span><\/strong><span>\u00a0, la fragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno es causada por la hidruraci\u00f3n de circonio.\u00a0En las instalaciones de reactores nucleares, el t\u00e9rmino \u00abfragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno\u00bb generalmente se refiere a la fragilizaci\u00f3n de las aleaciones de circonio causada por la hidruraci\u00f3n de circonio.<\/span><\/p>\n<p><span>Referencia especial: Departamento de Energ\u00eda de EE. UU., Ciencia de Materiales.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.<\/span><\/p>\n<h3><span>Debilitamiento por hidr\u00f3geno de las aleaciones de circonio<\/span><\/h3>\n<p><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/\"><strong><span>El revestimiento<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0evita que<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/fission\/fission-fragments\/\"><span>\u00a0los productos de fisi\u00f3n radiactivos<\/span><\/a><span>\u00a0escapen de la matriz de combustible al refrigerante del reactor y lo contaminen.\u00a0Hay varias<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/loss-of-tightness-of-fuel-cladding-fuel-reliability\/\"><span>\u00a0causas fundamentales de fallas de combustible<\/span><\/a><span>\u00a0, que se han identificado en el pasado.\u00a0En las primeras fechas de las operaciones de PWR y BWR, estas causas eran predominantemente defectos de fabricaci\u00f3n o desgaste.\u00a0Una de las posibles causas tambi\u00e9n es:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Hidrataci\u00f3n interna.\u00a0<\/span><\/strong><span>La inclusi\u00f3n involuntaria de materiales que contienen hidr\u00f3geno dentro de una barra de combustible puede provocar la hidruraci\u00f3n y, por lo tanto, la fragilizaci\u00f3n de la vaina del combustible.\u00a0Las fuentes de hidr\u00f3geno fueron principalmente humedad residual o contaminaci\u00f3n org\u00e1nica en pastillas \/ barras de combustible.\u00a0Esta causa de falla se ha eliminado pr\u00e1cticamente mediante una fabricaci\u00f3n mejorada.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Agrietamiento retardado por hidruro (DHC).\u00a0<\/span><\/strong><span>\u00a0El agrietamiento retardado por hidruro es el inicio y la propagaci\u00f3n de la grieta dependiente del tiempo a trav\u00e9s de la fractura de hidruros que pueden formarse antes de la punta de la grieta.\u00a0Este tipo de falla puede iniciarse por grietas largas en la superficie exterior del revestimiento, que pueden propagarse en una direcci\u00f3n axial \/ radial.\u00a0Este mecanismo de falla puede limitar potencialmente la operaci\u00f3n de quemado alto.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>El agente agresivo a este respecto es el agua del circuito primario, a una temperatura de unos 300 \u00b0 C.Esta oxida el circonio seg\u00fan la reacci\u00f3n:<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><strong><span>Zr + 2H\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0O \u2192 ZrO\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0+ 2H\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n<p><span>resultando en la formaci\u00f3n de \u00f3xido s\u00f3lido en la superficie del metal.<\/span><\/p>\n<p><span>Parte del hidr\u00f3geno producido por la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/oxidation-of-zirconium-alloys\/\"><span>corrosi\u00f3n del circonio<\/span><\/a><span>\u00a0en agua se combina con el\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.periodic-table.org\/zirconium-periodic-table\/\"><span>circonio<\/span><\/a><span>\u00a0para formar una fase separada de plaquetas de hidruro de circonio (ZrH1.5).\u00a0El hidr\u00f3geno migra bajo el efecto del gradiente t\u00e9rmico para acumularse en las regiones menos calientes, formando\u00a0<\/span><strong><span>hidruros<\/span><\/strong><span>\u00a0que pueden causar\u00a0<\/span><strong><span>fragilidad<\/span><\/strong><span>\u00a0en el revestimiento, a medida que el combustible se enfr\u00eda.\u00a0Luego, el metal se vuelve quebradizo (la ductilidad disminuye) y se fractura f\u00e1cilmente.\u00a0Las grietas comienzan a formarse en las plaquetas de hidruro de circonio y se propagan a trav\u00e9s del metal.<\/span><\/p>\n<p><span>La fragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno tambi\u00e9n es de gran importancia para\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/high-temperature-steam-oxidation-of-zirconium-alloys\/\"><span>la oxidaci\u00f3n con vapor<\/span><\/a><span>\u00a0a\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/high-temperature-steam-oxidation-of-zirconium-alloys\/\">alta temperatura de las aleaciones de circonio<\/a>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span><\/span><\/p><\/div><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p><span><div class=\"su-accordion su-u-trim\"> <div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus\" data-scroll-offset=\"0\" data-anchor-in-url=\"no\"><div class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><span class=\"su-spoiler-icon\"><\/span>References:<\/div><div class=\"su-spoiler-content su-u-clearfix su-u-trim\">\u00a0<\/div><\/div><\/div><\/span><strong><span>Ciencia de los materiales:<\/span><\/strong><\/p>\n<ol>\n<li><span>Departamento de Energ\u00eda de EE. UU., Ciencia de Materiales.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.<\/span><\/li>\n<li><span>Departamento de Energ\u00eda de EE. UU., Ciencia de Materiales.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.<\/span><\/li>\n<li><span>William D. Callister, David G. Rethwisch.\u00a0Ciencia e Ingenier\u00eda de Materiales: Introducci\u00f3n 9\u00aa Edici\u00f3n, Wiley;\u00a09a edici\u00f3n (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.<\/span><\/li>\n<li><span>Eberhart, Mark (2003).\u00a0Por qu\u00e9 se rompen las cosas: comprender el mundo a trav\u00e9s de la forma en que se desmorona.\u00a0Armon\u00eda.\u00a0ISBN 978-1-4000-4760-4.<\/span><\/li>\n<li><span>Gaskell, David R. (1995).\u00a0Introducci\u00f3n a la Termodin\u00e1mica de Materiales (4\u00aa ed.).\u00a0Taylor y Francis Publishing.\u00a0ISBN 978-1-56032-992-3.<\/span><\/li>\n<li><span>Gonz\u00e1lez-Vi\u00f1as, W. y Mancini, HL (2004).\u00a0Introducci\u00f3n a la ciencia de los materiales.\u00a0Prensa de la Universidad de Princeton.\u00a0ISBN 978-0-691-07097-1.<\/span><\/li>\n<li><span>Ashby, Michael;\u00a0Hugh Shercliff;\u00a0David Cebon (2007).\u00a0Materiales: ingenier\u00eda, ciencia, procesamiento y dise\u00f1o (1\u00aa ed.).\u00a0Butterworth-Heinemann.\u00a0ISBN 978-0-7506-8391-3.<\/span><\/li>\n<li><span>JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducci\u00f3n a la ingenier\u00eda nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n<p><span><\/span><\/p><\/div><\/div>  <div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div>  <div class=\"su-divider su-divider-style-default\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"> <\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>V\u00e9ase m\u00e1s arriba:<\/span><\/h2>\n<p><span>Dureza <a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/toughness\/\" class=\"su-button su-button-style-flat\" style=\"color:# 606060;background-color:# ffffff;border-color:# ffffff;border-radius:10px;-moz-border-radius:10px;-webkit-border-radius:10px\" target=\"_self\"><span style=\"color:# 606060;padding:7px 20px;font-size:16px;line-height:24px;border-color:# ffffff;border-radius:10px;-moz-border-radius:10px;-webkit-border-radius:10px;text-shadow:0px 0px 0px # 000000;-moz-text-shadow:0px 0px 0px # 000000;-webkit-text-shadow:0px 0px 0px # 000000\"><i class=\"sui sui-link\" style=\"font-size:16px;color:# 5d5d5d\"><\/i>  <\/span><\/a> <\/span><\/p><\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"> <\/div><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><\/span><\/p>\n<p><span>Esperamos que este art\u00edculo,\u00a0<\/span><strong><span>Fragilidad por hidr\u00f3geno<\/span><\/strong><span>\u00a0, le ayude.\u00a0Si es as\u00ed,\u00a0<\/span><strong><span>danos un me gusta<\/span><\/strong><span>\u00a0en la barra lateral.\u00a0El objetivo principal de este sitio web es ayudar al p\u00fablico a conocer informaci\u00f3n importante e interesante sobre los materiales y sus propiedades.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Esperamos que este art\u00edculo,\u00a0Fragilidad por hidr\u00f3geno\u00a0, le ayude.\u00a0Si es as\u00ed,\u00a0danos un me gusta\u00a0en la barra lateral.\u00a0El objetivo principal de este sitio web es ayudar al p\u00fablico a conocer informaci\u00f3n importante e interesante sobre los materiales y sus propiedades.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[53],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v21.2 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>\u00bfQu\u00e9 es la fragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno? 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