Les matériaux susceptibles d'être fragilisés par l'hydrogène comprennent les aciers à haute résistance, les alliages de titane et les alliages d'aluminium. Ces matériaux sont particulièrement vulnérables aux effets de la fragilisation par l'hydrogène en raison de leurs propriétés structurelles et de leur composition. La fragilisation par l'hydrogène se produit lorsque des atomes d'hydrogène pénètrent dans le matériau et provoquent une réduction de ses propriétés mécaniques, telles que la plasticité, la ductilité et la résistance à la rupture.
Le mécanisme exact et les effets de la fragilisation par l'hydrogène ne sont pas entièrement compris, mais on pense qu'un recuit à des températures avoisinant les 200 °C peut affaiblir la fragilisation causée par l'hydrogène interne. Toutefois, l'hydrogène absorbé en surface est moins affecté par ce processus de recuit. Le processus de recuit consiste à maintenir le matériau dans un four de recuit à l'hydrogène à des températures comprises entre 200 °C et 300 °C pendant plusieurs heures afin d'éliminer les atomes d'hydrogène responsables de la fragilisation.
L'hydrogène, en tant que gaz, est un puissant désoxydant et possède une conductivité thermique élevée. Il peut provoquer une fragilisation par l'hydrogène dans de nombreux aciers et est souvent utilisé dans les processus de recuit pour les alliages d'acier inoxydable, les alliages d'acier magnétique, le frittage et le brasage du cuivre.
Pour prévenir la fragilisation par l'hydrogène, le recuit à faible teneur en hydrogène, également appelé "cuisson", est un procédé de traitement thermique couramment utilisé. Ce processus vise à réduire ou à éliminer l'hydrogène dans le matériau afin d'éviter la fragilisation. Il est considéré comme une méthode efficace par rapport à d'autres solutions telles que l'électrodéposition de zinc.
En outre, une protection contre la fragilisation par l'hydrogène est nécessaire pour les composants en métal ferreux qui ont fait l'objet d'une galvanoplastie. L'hydrogène atomique absorbé par le métal pendant la galvanoplastie peut se combiner avec d'autres atomes, tels que l'oxygène, pour former de la vapeur d'eau, ce qui entraîne des microfissures et une défaillance prématurée de la pièce si elle n'est pas traitée.
Il est important de noter que la fragilisation par l'hydrogène peut également se produire dans les substances à haute teneur en carbone lorsque de l'hydrogène sec est présent dans une atmosphère contrôlée. Cela peut entraîner la décarburation du matériau et augmenter le risque de fragilisation.
En résumé, les matériaux tels que les aciers à haute résistance, les alliages de titane et les alliages d'aluminium sont particulièrement sensibles à la fragilisation par l'hydrogène. Divers procédés de traitement thermique, tels que le recuit à faible teneur en hydrogène et l'atténuation de la fragilisation par l'hydrogène, sont utilisés pour prévenir ou atténuer les effets de la fragilisation dans ces matériaux. L'hydrogène sec et certaines atmosphères, comme la vapeur, peuvent également contribuer à la fragilisation par l'hydrogène dans des situations spécifiques.
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