p Os pesquisadores da Universidade Politécnica Peter the Great St.Petersburg (SPbPU) e do Instituto de Problemas de Engenharia Mecânica da Academia Russa de Ciências estudaram a distribuição de hidrogênio em metais no processo de teste padrão para craqueamento de hidrogênio. Eles descobriram que há um efeito de superfície que não permite que o hidrogênio entre no metal. Isso pode resultar em erros no controle de qualidade industrial do material, e a erros fundamentais em termos de pesquisa científica de fragilização por hidrogênio. A descoberta foi publicada em Jornal Internacional de Mecânica Contínua e Termodinâmica . p O hidrogênio influencia bastante as propriedades de vários materiais, o que é importante para quase todas as tecnologias industriais. Ele pode entrar no metal fundido e permanecer nele após a solidificação. Durante o uso de peças de metal, a saturação de hidrogênio ocorre devido à corrosão, fricção ou deformação plástica. A água é a fonte mais comum de hidrogênio. As propriedades dos metais são drasticamente afetadas na presença de quaisquer aditivos. Eles se tornam frágeis, rachadura, perde durabilidade. Apenas um átomo de hidrogênio por centenas de milhares de átomos de metal é o suficiente, enquanto outras impurezas podem causar algum dano em concentrações muito mais altas. Uma pequena concentração de hidrogênio é difícil de corrigir, o que dificulta a medição direta de seu conteúdo em metais, especialmente sua distribuição em camadas de metal de espessura mícron. As medições indiretas são geralmente usadas, em particular, o tempo de saturação com hidrogênio é normalizado.

p Os materiais de construção são testados antes do uso em condições de saturação de hidrogênio. Os mais comuns são a saturação eletroquímica de amostras de metal em uma solução eletrolítica e a saturação em uma solução de sal neutro durante a passagem do sulfeto de hidrogênio. Normalmente considera-se que esses métodos fornecem saturação universal das amostras semelhante às condições naturais.

p Os cientistas descobriram se isso é verdade. Os estudos foram realizados em um analisador de hidrogênio espectrométrico de massa industrial de alta sensibilidade. Foi possível medir a distribuição das concentrações de hidrogênio em amostras de aço de uma forma padrão feita de aço inoxidável, tubo, ponte e aço resistente às intempéries. O efeito de superfície foi detectado:é baseado no fato de que uma concentração anormalmente alta de hidrogênio surge na fina camada de metal na superfície da amostra, que é centenas de vezes maior do que a concentração interna de hidrogênio. Esta camada superficial de metal, com uma espessura de cerca de 50 mícrons, cria uma espécie de "escudo" que impede a entrada de hidrogênio no metal. Um modelo teórico também foi desenvolvido em termos da descrição matemática deste fenômeno.

p "Este é um novo olhar sobre os testes industriais da resistência dos metais ao hidrogênio, aplicado em muitos métodos padronizados de controle de qualidade. Acontece que não é equivalente à saturação de hidrogênio real que ocorre durante a exploração de peças de metal. Isso causa erros na avaliação das propriedades dos metais. É importante entender que as ligas modernas de alta resistência são altamente sensíveis à influência do hidrogênio, portanto, testes adicionais e o desenvolvimento de novos métodos de testes industriais são necessários, "diz Vladimir Polyansky, professor da SPbPU. "Pretendemos estudar o quanto o efeito de superfície que descobrimos se manifesta em construções reais sujeitas a cargas termomecânicas, e qual é a relação entre o modelo de saturação de hidrogênio e a fragilidade dos metais que ocorre durante a exploração industrial real. "