Por que os aços com alto teor de carbono quebram facilmente? Parte 2

2022-06-28

A partir dos resultados do teste de polarização de tensão dinâmica, quanto maior o teor de carbono da amostra, mais propensa à reação de redução catódica (reação de geração de hidrogênio) e à reação de dissolução anódica em ambiente ácido. Comparado com a matriz circundante com baixa sobretensão de hidrogênio, o carboneto atua como um cátodo com uma fração volumétrica aumentada.

De acordo com os resultados do teste eletroquímico de permeação de hidrogênio, quanto maior o teor de carbono e a fração volumétrica de carbonetos na amostra, menor será o coeficiente de difusão dos átomos de hidrogênio e maior será a solubilidade. À medida que o teor de carbono aumenta, a resistência à fragilização por hidrogênio também diminui.

O teste de tração com taxa de deformação lenta confirmou que quanto maior o teor de carbono, menor a resistência à corrosão sob tensão. Proporcionalmente à fração volumétrica de carbonetos, à medida que a reação de redução do hidrogênio e a quantidade de hidrogênio injetado na amostra aumentam, ocorrerá a reação de dissolução anódica e a formação da zona de deslizamento também será acelerada.


Quando o teor de carbono aumenta, os carbonetos precipitam dentro do aço. Sob a ação da reação de corrosão eletroquímica, a possibilidade de fragilização por hidrogênio aumentará. A fim de garantir que o aço tenha excelente resistência à corrosão e resistência à fragilização por hidrogênio, a precipitação de carboneto e o controle da fração volumétrica são métodos de controle eficazes.

A aplicação do aço em autopeças está sujeita a algumas limitações, também devido à sua diminuição significativa na resistência à fragilização por hidrogênio, causada pela corrosão aquosa. Na verdade, esta suscetibilidade à fragilização por hidrogênio está intimamente relacionada ao teor de carbono, com a precipitação de carbonetos de ferro (Fe2,4C/Fe3C) sob condições de baixa sobretensão de hidrogênio.

Geralmente, para a reação de corrosão localizada na superfície causada pelo fenômeno de fissuração por corrosão sob tensão ou fenômeno de fragilização por hidrogênio, a tensão residual é removida por tratamento térmico e a eficiência da armadilha de hidrogênio é aumentada. Não é fácil desenvolver aço automotivo de ultra-alta resistência com excelente resistência à corrosão e resistência à fragilização por hidrogênio.

À medida que o teor de carbono aumenta, a taxa de redução do hidrogénio aumenta, enquanto a taxa de difusão do hidrogénio diminui significativamente. A chave para usar aço de médio ou alto carbono como peças ou eixos de transmissão é controlar efetivamente os componentes de metal duro na microestrutura.