1. Mecanismo de fragilização por hidrogênio em titânio
A fragilização por hidrogênio no titânio normalmente envolve a absorção de átomos de hidrogênio na estrutura metálica. Em concentrações suficientes, o hidrogênio pode reagir com o titânio para formar fases frágeis de hidreto de titânio (TiH₂), principalmente nos limites dos grãos. Esses hidretos atuam como locais de iniciação de trincas, levando a uma perda significativa de ductilidade e tenacidade, especialmente sob condições estáticas ou de carregamento lento.
2.Suscetibilidade do Grau 2
Baixa suscetibilidade em serviço: na maioria dos ambientes de serviço padrão (temperatura ambiente, pH neutro, condições não{0}}corrosivas), o Grau 2 não absorve hidrogênio suficiente para causar fragilização. Seu filme de óxido passivo atua como uma barreira à entrada de hidrogênio.
Condições que levam à fragilização:
Carga Catódica/Decapagem: A causa mais comum é a absorção excessiva de hidrogênio durante processos de fabricação como decapagem (limpeza ácida) ou galvanoplastia/proteção catódica. Se não for devidamente cozido após esses processos, o hidrogênio aprisionado pode causar fragilização.
Ambientes Corrosivos: Em ácidos redutores fortes (por exemplo, ácido clorídrico quente) ou sob condições onde a película protetora de óxido está danificada, as reações de corrosão podem gerar hidrogênio, alguns dos quais podem entrar no metal.
Alta temperatura/tensão: embora o grau 2 seja menos sensível do que ligas-de maior resistência, a combinação de alto teor de hidrogênio, alta tensão e temperatura elevada pode promover a formação de hidreto e rachaduras.
3.Comparação com ligas-de alta resistência
A suscetibilidade do grau 2 é significativamente menor do que a de ligas de titânio de alta-resistência (por exemplo, Ti-6Al-4V). Ligas de maior resistência são muito mais propensas à fragilização por hidrogênio porque sua maior tensão na rede facilita a entrada de hidrogênio e a precipitação de hidreto. A natureza dúctil do grau 2 o torna mais indulgente.
4.Prevenção e Mitigação
Processamento Controlado:Controle rigoroso do tempo de decapagem, temperatura e concentração de ácido para limitar a absorção de hidrogênio.
Tratamentos-de cozimento:Cozimento pós{0}}processo (normalmente entre 300 e 450 graus por várias horas) para difundir o hidrogênio absorvido para fora do material.
Proteção de superfície:Manter a integridade do filme de óxido ou aplicar revestimentos para evitar a entrada de hidrogênio.
Resumindo, embora o Grau 2 seja resistente à fragilização por hidrogênio em condições normais, ela pode ocorrer se o material for exposto a processos ou ambientes que introduzam altos níveis de hidrogênio em sua estrutura.
