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Contenido de α-martensita en tanques de acero utilizados para almacenar hidrógeno líquido

Las nuevas tecnologías se han vuelto más importantes que nunca para desarrollar sistemas de suministro de energía eficientes y limpios. La tecnología del hidrógeno es un ejemplo que tiene un alto potencial tanto como acumulador como combustible. Sin embargo, el hidrógeno líquido criogénico generalmente se almacena en tanques de acero especiales, siendo una circunstancia que presenta sus propios desafíos de seguridad: si la estructura del tanque falla el hidrógeno puede escapar de forma incontrolable y formar mezclas inflamables con otros elementos como el oxígeno presente en el aire. Por lo tanto, las pruebas de materiales son absolutamente esenciales en cualquier proceso de control de calidad para tanques utilizados para almacenar hidrógeno líquido.

El acero austenítico a menudo se usa como material base para producir tanques de almacenamiento de hidrógeno. Sin embargo, la estructura cristalina cúbica centrada en la cara (FCC) de la aleación solo es metaestable. De hecho, el proceso de fabricación en sí (laminado en frío o conformado) puede hacer que los cristales de FCC se transformen en la microestructura tetragonal (BCT) centrada en el cuerpo de la martensita.

También caer por debajo de la temperatura M S ( martensite start ) puede ser problemático. Cuando se deja enfriar lentamente, la austenita se transforma en una mezcla de ferrita y cemento. Pero en un proceso de enfriamiento rápido (es decir, temple, empleado para endurecer el acero), no hay tiempo para que los átomos de carbono se difundan de la estructura cristalina en cantidades suficientemente grandes como para formar ferrita y cemento, dando como resultado la martensita.

Demasiada martensita es indeseable en el acero destinado a tanques de hidrógeno, porque el hidrógeno puede asentarse en los límites de grano de la martensita ( fragilización por hidrógeno o agrietamiento en frío ), lo que puede luego conducen a fallas de los materiales. Por lo tanto, se requiere probar el contenido de martensita del acero con medidas precisas para determinar su idoneidad para este propósito.

Una técnica fácil de usar es el método de medición de inducción magnética. El FERITSCOPE® FMP30, originalmente diseñado por FISCHER para medir el contenido de ferrita del acero, ahora se ha mejorado aún más para medir adicionalmente el contenido de martensita. Cambiar al modo de prueba de martensita" implica unos pocos clics en el software.

El cálculo del contenido de martensita a partir de la señal de la sonda se basa en las relaciones publicadas por Talonen et al. ( Comparación de diferentes métodos para medir el contenido de α-martensita inducida por deformación en aceros austeníticos , Materiales Ciencia y Tecnología, diciembre de 2004).

Para evaluar el riesgo potencial de falla del material y evitar daños posteriores, es rápido, fácil y rentable determinar el contenido de α-martensita en tanques de hidrógeno usando el FERITSCOPE® FMP30. Póngase en contacto con su representante de FISCHER para obtener más información.

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