Alivio de fragilización por hidrógeno
Tratamiento térmico de alivio de hidrógeno entre 150 °C y 250 °C, inmediatamente después del recubrimiento galvánico, en hornos calibrados según API 6A.
La mayoría de los procesos electroquímicos genera hidrógeno en estado iónico, que se difunde en el metal y produce tensiones internas, fragilización o precipitación de hidruros. En fijaciones de alta dureza, el alivio de fragilización por hidrógeno es lo que garantiza que la pieza no se fragilice — y la calibración del horno es lo que lo vuelve demostrable en una auditoría.
Lo que vuelve peligrosa la fragilización por hidrógeno no es la intensidad: es el retraso. La pieza sale del baño aprobada, se ensambla con el torque correcto, pasa la inspección — y falla días o semanas después, bajo carga estática, sin aviso. La falla no aparece en un ensayo dimensional ni en una inspección visual, porque todavía no ocurrió cuando se inspecciona la pieza.
El alivio depende de tres cosas, y la tercera es la que se olvida. La temperatura entre 150 °C y 250 °C; el tiempo compatible con la dureza y el espesor de la pieza; y el momento — inmediatamente después del recubrimiento galvánico. El hidrógeno que ya se difundió y se alojó no sale con el mismo tratamiento.
La calibración del horno es lo que convierte esto en comprobación. Un mapeo de uniformidad de temperatura demuestra que cada punto de la carga alcanzó el rango, no solo la termocupla de control — porque la pieza que quedó en el rincón frío es exactamente la que va a fallar en campo. Por eso la norma de petróleo y gas pide el mapeo, no la temperatura nominal.
Ficha técnica
- Temperatura
- 150 °C a 250 °C
- Momento
- Inmediatamente después del recubrimiento galvánico
- Hornos
- Calibrados con mapeo de uniformidad de temperatura (TUS)
Lo que fija cada norma en Alivio de fragilización por hidrógeno.
El chip en la parte superior de la página reconoce la norma. Esta tabla dice lo que ella exige — que es lo que quien especifica verifica antes de cerrar el plano.
| Norma | Qué trata | Qué fija aquí |
|---|---|---|
| API Specification 6A | Calibración del horno | Requisitos para equipos de cabeza de pozo, incluida la uniformidad de temperatura del horno usado en el tratamiento térmico. |
| ISO 10423 · 21.ª ed., Anexo M | Uniformidad de temperatura | El anexo que define el mapeo de uniformidad — es el que exige comprobar la temperatura en toda la carga, no solo en el punto de control. |
| CQI-9 · 3.ª ed. | Evaluación de tratamiento térmico | Evaluación de proceso de tratamiento térmico de AIAG. Rige horno, instrumento y registro — y es una norma de tratamiento térmico, no de galvanoplastia. |
| ASTM B849 | Alivio de tensiones, antes del baño | Tratamiento térmico previo al recubrimiento. La norma y la clase salen de la especificación del cliente — es la etapa que Petrobras cita junto con la B850. |
| ASTM B850 | Alivio de hidrógeno | Guía de tratamiento posterior al recubrimiento para reducir el riesgo de fragilización en acero de alta resistencia. |
| ASTM F1940 | Ensayo de calificación | Ensayo de proceso para verificar si el recubrimiento de la fijación induce fragilización por hidrógeno. |
Las aplicaciones que llegan aquí.
Fijaciones de alta dureza
Clase 10.9 y superiores, y acero de alta resistencia en general — el rango donde la fragilización deja de ser una hipótesis.
Equipos de cabeza de pozo
Componentes bajo API Specification 6A, con el mapeo de uniformidad del horno como parte del expediente.
Aeroespacial
Piezas de aeronaves recubiertas con cadmio de baja fragilización, donde el alivio forma parte de la especificación del recubrimiento.
Automotriz
Fijaciones de seguridad en una cadena de suministro que opera bajo evaluación de tratamiento térmico.
Lo que el especificador suele preguntar.
¿Qué es la fragilización por hidrógeno?
Es la pérdida de ductilidad del acero cuando el hidrógeno atómico se difunde en el metal y se aloja en la microestructura. La pieza falla con una carga muy inferior a su resistencia nominal, de forma frágil y sin deformación previa. En la galvanoplastia, el hidrógeno viene del decapado ácido y de la propia electrodeposición.
¿Cuándo es obligatorio el alivio de fragilización por hidrógeno?
Para fijaciones y componentes de acero de alta dureza — en la práctica, clase 10.9 y superiores — siempre que haya un proceso electroquímico o decapado ácido. Varias especificaciones de petróleo y gas y aeroespaciales lo exigen por escrito, con un intervalo máximo entre el baño y el horno.
¿Por qué importa el mapeo de uniformidad del horno?
Porque la termocupla de control mide un punto, y toda la carga debe haber alcanzado el rango. Una pieza que quedó en una región más fría del horno no recibió alivio completo y es justamente la que va a fallar en campo. El mapeo recorre la cámara y es lo que la auditoría pide ver.
¿Cuánto después del baño debe hacerse el alivio?
Lo antes posible, y la mayoría de las especificaciones fija un intervalo máximo. El hidrógeno sigue difundiéndose y alojándose mientras la pieza espera; pasado el punto en que se asentó en la microestructura, el mismo tratamiento térmico ya no lo elimina por completo.