Fragilización por hidrógeno en piezas estampadas de alta resistencia recubiertas: un riesgo de fallo diferido

La fragilización por hidrógeno se produce cuando átomos de hidrógeno son absorbidos en la estructura cristalina de un metal —introducidos habitualmente durante procesos de galvanoplastia o decapado ácido— y quedan atrapados en el acero de alta resistencia, donde pueden reducir la ductilidad del material y provocar agrietamiento diferido bajo carga sostenida, en ocasiones días o semanas después de que la pieza se fabricó y superó la inspección inicial.

Los materiales de mayor resistencia son más susceptibles, lo que importa en aplicaciones de muelles y elementos de fijación

El riesgo de fragilización por hidrógeno aumenta con la resistencia y la dureza del material, por lo que el acero para muelles con alto contenido de carbono, los elementos de fijación templados y otros componentes estampados de alta resistencia son más susceptibles que las piezas de acero dulce de menor resistencia; esta es una razón concreta por la que los procesos de recubrimiento para muelles o elementos de fijación de alta resistencia requieren un horneado de eliminación de la fragilización (un tratamiento térmico controlado posterior al recubrimiento que permite la difusión del hidrógeno absorbido hacia el exterior) y no un tratamiento idéntico al del recubrimiento de piezas de menor resistencia.

El fallo es diferido, y por eso es peligroso: la inspección no puede detectarlo a tiempo

Dado que el agrietamiento por fragilización por hidrógeno suele producirse entre horas y semanas después del recubrimiento y no de inmediato, una pieza puede superar la inspección dimensional y visual justo después de la producción y aun así fallar más tarde en servicio; esta naturaleza diferida es la razón por la que el horneado de eliminación de la fragilización debe realizarse como un paso de proceso definido, con parámetros de tiempo y temperatura verificados, y no como un paso opcional o supuesto, para cualquier pieza de alta resistencia que haya sido galvanizada o decapada.

Los procesos de recubrimiento mecánico o no electrolítico reducen el problema, pero no lo eliminan

Algunos métodos de recubrimiento (como el recubrimiento mecánico, que deposita metal sin un proceso electrolítico) introducen menos hidrógeno que la galvanoplastia convencional, por lo que a veces se especifican para elementos de fijación de alta resistencia precisamente para reducir el riesgo de fragilización; no obstante, la resistencia del material y cualquier paso de limpieza ácida o decapado anterior en el proceso deben considerarse igualmente como parte de la evaluación global del riesgo, y no solo el método final de recubrimiento.