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Comment contrôler la fragilisation par l’hydrogène dans les fixations

La fragilisation par l’hydrogène est problématique depuis des décennies. Il ne faut pas la négliger car elle dégrade les qualités mécaniques de nombreux matériaux structuraux. Même si ce problème existe depuis plus de 100 ans, beaucoup d’incertitudes demeurent quant à sa résolution. Nous avons donc récapitulé les informations les plus récentes sur la fragilisation par l’hydrogène pour vous aider à comprendre son impact sur vos fixations.

Qu’est-ce que la fragilisation par l’hydrogène ?

La fragilisation par l’hydrogène apparaît quand un métal devient cassant et friable suite à une exposition à l’hydrogène. On distingue en général deux grandes catégories de fragilisation. La première est due à la présence d’hydrogène dans l’environnement, présente normalement en cas de corrosion. La seconde et la plus courante des catégories, appelée fragilisation par l’hydrogène intérieure, apparaît à cause de la présence d’hydrogène dans le procédé de fabrication.

Les métaux affectés par la fragilisation par l’hydrogène

Ces types de défaillances font très complexes, mais tous les métaux et alliages ne sont pas concernés. Les matériaux les plus affectés sont les aciers haute résistance, les alliages de titane et d’aluminium. Le procédé commence par la pénétration d’hydrogène dans les métaux et alliages. Il s’agit d’un procédé complexe et le taux de pénétration de l’hydrogène dans le métal et l’alliage dépend de nombreux facteurs. Outre la corrosion, il existe d’autres sources d’hydrogène pendant la fabrication de l’acier ou le traitement à chaud. La plupart des cas de fragilisation par hydrogène surviennent pendant les traitements de surface électrochimiques comme le nettoyage acide ou l’électroplacage.

Généralement associée au carbone et aux aciers d’alliage, la fragilisation par l’hydrogène des fixations peut toutefois affecter d’autres métaux ou alliages. La rigidité d’une fixation est souvent un facteur déterminant en ce qui concerne ce type de défaillance. Dans la plupart des cas, cela arrive quand la rigidité dépasse 320HV. Certains experts ont découvert qu’en travaillant avec des fixations d’une dureté supérieure à 360HV, certaines étapes sont nécessaires pour limiter les risques.

Facteurs provoquant la fragilisation par l’hydrogène des fixations

La défaillance causée par une fragilisation par l’hydrogène est une rupture fragile et tardive qui n’arrive que quand les fixations sont soumises à une contrainte de traction. Elle se développe en cinq étapes. Entre les étapes deux à cinq, la fixation tente de résister à la charge et finit par se fissurer.

Développement de la fragilisation par l’hydrogène

  1. Pénétration de l’hydrogène dans la fixation
  2. Diffusion de l’hydrogène dans les zones soumises à une forte contrainte de traction
  3. Ségrégation de l’hydrogène à la limite du grain, concentrations, dislocations et autres
  4. Valeur critique de concentration d’hydrogène
  5. Développement de la fissure

Il est évident que la fragilisation par hydrogène peut menacer sérieusement la solidité de la structure de votre produit. Afin de protéger la qualité de vos produits, il faut contrôler et prendre les mesures nécessaires pour éviter une éventuelle fragilisation par hydrogène.

Et vous, qu’en pensez-vous ?
Avez déjà fait face à la fragilisation par l’hydrogène dans vos assemblages ?
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Pour plus d’informations sur la fragilisation par l’hydrogène, contactez-nous par e-mail à ProvenProductivity@bossard.com.


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avril 11, 2014

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