p O Southwest Research Institute e a Universidade do Texas em San Antonio estão trabalhando juntos para compreender a suscetibilidade de materiais manufaturados aditivamente à fragilização por hidrogênio, um problema comum que pode levar à degradação do hardware mecânico e à perda de funcionalidade. O projeto, liderado por W. Fassett Hickey da Divisão de Engenharia Mecânica da SwRI e Brendy Rincon Troconis da Faculdade de Engenharia da UTSA, é suportado por US $ 125, Subsídio de 000 do Programa Conectando através de Parcerias de Pesquisa (Connect). p A Manufatura Aditiva (AM) é um método cada vez mais popular de criação de peças metálicas meticulosamente projetadas por meio de impressão 3-D. As aplicações do método são praticamente infinitas, mas Hickey e Troconis estão particularmente interessados ​​no desempenho de materiais manufaturados aditivamente para as indústrias aeroespacial e de petróleo e gás.

p Sulfeto de hidrogênio (H ₂ S) é um gás comumente encontrado durante a perfuração de petróleo e gás natural. O hidrogênio atômico no sulfeto de hidrogênio é liberado e absorvido no material do duto e nas ferramentas de fundo de poço, o que leva à degradação do desempenho do material. Isso também é conhecido como fragilização por hidrogênio.

p Em 2014, O maior campo de petróleo do Cazaquistão foi fechado por dois anos para reparos devido à fragilização por hidrogênio, o que causou grandes rachaduras em seus dutos.

p "O hidrogênio atômico é um elemento de liga não intencional que pode causar estragos até mesmo nos sistemas de liga mais avançados e modernos, "Disse Hickey.

p O foco central do projeto será um esforço para compreender os mecanismos de fragilização por hidrogênio em liga 718 à base de níquel manufaturada aditivamente, para que no futuro seja possível projetar peças AM menos suscetíveis ou mesmo imunes a esses perigos.

p Para fazer isso, Hickey e Troconis vão estudar a fragilização do hidrogênio em nível molecular para ver como a localização dos átomos de hidrogênio afeta a integridade do material metálico sob altas pressões e temperaturas elevadas típicas de ambientes de perfuração. Isso será realizado nas instalações de teste exclusivas do SwRI, que permitem testes mecânicos em hidrogênio gasoso até 3, 000 PSI e 500 graus Fahrenheit. O espectrômetro de dessorção térmica da UTSA e o microscópio de força de sonda Kelvin de varredura serão usados ​​para entender melhor a interação hidrogênio-liga e resolver espacialmente onde o hidrogênio reside dentro da microestrutura da liga.

p "A manufatura aditiva traz muitas possibilidades novas e empolgantes, "Hickey disse." Estamos trabalhando com novos projetos que não eram possíveis com os métodos tradicionais de usinagem e fabricação. Se pudermos entender melhor os mecanismos subjacentes da fragilização por hidrogênio em materiais AM, os parâmetros de fabricação AM e parâmetros de pós-processamento das peças AM podem ser projetados para evitar fragilização por hidrogênio, então, em última análise, as possibilidades e aplicações para esses materiais AM são ainda maiores. "