Avaliação da Susceptibilidade à Fragilização por Hidrogênio no Aço AISI 4140 Beneficiado

Guilherme Antonelli Martiniano¹; Danilo Eduardo Fonseca Souza¹; José Eduardo Silveira Leal¹; Sinésio Domingues Franco¹

¹ Universidade Federal de Uberlândia

Resumo

Devido ao pequeno diâmetro atômico e alta mobilidade em materiais sólidos, o hidrogênio atômico pode facilmente penetrar os principais grupos de ligas metálicas utilizados na indústria (aços, superligas de Ni, ligas de Ti, etc), se acumulando em pequenos defeitos estruturais como vazios, inclusões e espaços intersticiais. Depois de atingir uma concentração crítica, ele começará a aumentar as tensões internas no material causando distúrbio microestrutural que leva à fragilização. Esse fenômeno é conhecido como fragilização por hidrogênio (do inglês, Hydrogen Embrittlement - HE). Este artigo possui o objetivo de avaliar o desempenho do aço AISI 4140 beneficiado com dureza de, aproximadamente, 40 HRC frente à fragilização pelo hidrogênio. Os resultados obtidos mostraram que o aço AISI 4140 com dureza de 40 HRC apresenta grande susceptibilidade à fragilização por hidrogênio (SFH) quando submetido à potenciais catódicos de -1,0 V a -1,2 V, apresentando saturação de hisrogênio a potenciais catódicos inferiores a -1,0 V. Para potencial catódico menor (-0,8V) não foi observado fragilização por hidrogênio. Também foi observado que, para o potencial catódico de -1,2 V, o aumento na dureza do aço AISI 4140 leva ao aumento da SFH deste aço.

Palavras-chave: Fragilização por Hidrogênio; rising step loading; proteção catódica; aço AISI 4140