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contenuto di α-martensite in serbatoi di acciaio utilizzati per lo stoccaggio di idrogeno liquido

Lo sviluppo di nuove tecnologie per sistemi di approvvigionamento energetico efficienti e puliti sta prendendo sempre più piede. La tecnologia dell'idrogeno ad esempio ha un alto potenziale sia come accumulatore che come combustibile. Tuttavia, generalmente l'idrogeno liquido criogenico viene immagazzinato in speciali serbatoi di acciaio, mettendo a rischio il fattore della sicurezza: Se la struttura del serbatoio dovesse in qualche modo guastarsi, l'idrogeno fuoriuscirebbe in modo incontrollato formando miscele infiammabili con altri elementi come l'ossigeno presente nell'aria. Pertanto, nei processi di controllo della qualità dei serbatoi utilizzati per lo stoccaggio dell'idrogeno liquido è essenziale eseguire il test sui materiali.

Per la produzione di serbatoi di stoccaggio dell'idrogeno spesso come materiale di base viene utilizzato l'acciaio austenitico. Tuttavia, la struttura cristallina cubica a corpo centrato (FCC) della lega è solo metastabile. Effettivamente lo stesso processo produttivo (laminazione a freddo o formatura) può comportare la trasformazione dei cristalli FCC nella microstruttura tetragonale centrata sul corpo (BCT) della martensite.

Anche scendere al di sotto della temperatura M S ( inizio martensite ) può risultare problematico. Se lasciata raffreddare lentamente, l'austenite si trasforma in una miscela di ferrite e cementite. Ma in un processo di raffreddamento rapido (cioè tempra, impiegato per indurire l'acciaio), gli atomi di carbonio non hanno il tempo di diffondersi fuori dalla struttura cristallina in quantità sufficientemente grandi da formare ferrite e cementite, risultando in martensite.

Una quantità eccessiva di martensite nell'acciaio destinato ai serbatoi di idrogeno non è auspicabile, in quanto l'idrogeno può depositarsi ai bordi del grano della martensite ( infragilimento da idrogeno o cracking a freddo ), causando guasti materiali. Pertanto, per determinarne l'idoneità a questo scopo occorre testare il contenuto di martensite dell'acciaio con misurazioni precise.

Una tecnica di facile utilizzo è il metodo di misurazione dell'induzione magnetica. FERITSCOPE® FMP30, originariamente progettato da FISCHER per misurare il contenuto di ferrite dell'acciaio, è stato migliorato e misura anche il contenuto di martensite. Il passaggio alla "modalità test martensite" richiede solo pochi clic.

Il calcolo del contenuto di martensite dal segnale della sonda si basa sulle relazioni pubblicate da Talonen et al. ( Comparison of different methods for measuring strain induced α-Martensite content in austenitic steels, Materials Science and Technology, Dec. 2004).

Al fine di valutare il potenziale rischio di rottura del materiale ed evitare danni successivi, con FERITSCOPE® FMP30 determinare il contenuto di α-martensite nei serbatoi di idrogeno è rapido, facile ed economico. Per ulteriori informazioni contatta il tuo rappresentante FISCHER.

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