El proyecto H2Free desarrollará un modelo de desgasificación para sustituir el Cd por Zn-Ni, en un recubrimiento con menor impacto medioambiental.
Los aceros de ultra alta resistencia se utilizan por su extraordinaria resistencia principalmente en trenes de aterrizaje del sector aeronáutico. Para mejorar su resistencia a la corrosión, estos materiales requieren un recubrimiento que, habitualmente, incluye cadmio (Cd) como parte de su composición química. Se trata de un metal pesado altamente tóxico cuyo uso está desaconsejado. En línea con la estrategia de avanzar hacia un escenario más sostenible, reduciendo el impacto negativo sobre el medio ambiente, el sector de aviación europeo está trabajando en sustituir el Cd por recubrimientos innovadores que respeten más el medio ambiente. Con este enfoque, se ha considerado que la composición zinc/níquel (Zn-Ni) puede ser una opción factible y no tóxica. Sin embargo, estandarizar este nuevo recubrimiento no es fácil por el proceso de desgasificación que debe llevarse a cabo para evitar la fragilización por hidrógeno de los aceros de ultra alta dureza.
El objetivo del proyecto H2Free, como parte del macro programa CleanSky2, es desarrollar una guía práctica de desgasificación de hidrógeno de los aceros de ultra alta dureza recubiertos con LHE-Zn-Ni (zinc/níquel de baja fragilidad por hidrógeno) y LHE-Cd (cadmio de baja fragilidad por hidrógeno) para disminuir el impacto ambiental y abaratar costes de producción, así como favorecer que Zn-Ni supere a los convencionales recubrimientos tóxicos de Cd. La falta de conocimiento sobre la cinética de la desgasificación implica que no es posible saber de antemano si un proceso de desgasificación estándar es siempre necesario o efectivo a la hora de reducir el contenido de hidrógeno (H) por debajo de los límites críticos, provocando en algunos casos que preventivamente se achatarren componentes completos.
Como explica el Dr. Garikoitz Artola, de AZTERLAN, “el hidrógeno absorbido por el material genera un debilitamiento que aumenta el riesgo de fractura conocido como Fractura o Agrietamiento por Hidrógeno (Hydrogen Induced Cracking HIC), que favorece la aparición y el crecimiento de grietas. Por esta razón, controlar la presencia de este elemento es un factor crítico para asegurar el correcto comportamiento de componentes metálicos expuestos a condiciones de trabajo específicas”.
Hasta la fecha, el Centro de Investigación Metalúrgica AZTERLAN ha estudiado ampliamente este fenómeno con el fin de generar nuevo conocimiento que permita desarrollar materiales y recubrimientos de mayor rendimiento. En el seno del proyecto H2Free “AZTERLAN estudiará la fragilización por hidrógeno de los aceros de ultra alta resistencia para determinar las condiciones de fabricación y desgasificación”.
El proyecto H2Free será desarrollado por un consorcio compuesto por cuatro centros tecnológicos y dos PYMEs con perfiles y recorrido complementarios: los miembros del Basque Research and Technology Alliance (BRTA) CIDETEC Surface Engineering (líder del Proyecto) y el Centro de Investigación Metalúrgica AZTERLAN, HELMHOLTZ-ZENTRUM GEESTHACHT (Alemania), ELSYCA (Bélgica), ELHCO (España) y MAX-PLANCK-INSTITUT FÜR EISENFORSCHUNG (Alemania).
H2Free cuenta con financiación del programa Horizon 2020 de la Unión Europea y se desarrolla en el seno de la iniciativa público-privada Clean Sky, a través del programa de ayudas CleanSky2.
Representación gráfica del proceso de debilitamiento por hidrógeno.
