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Neutron imaging of hydrogen in iron and steel

  • Neutron radiography and tomography have been used for a time resolved in situ analysis and a 3D mapping of hydrogen diffusion in iron and steel. Samples were electrochemically charged with hydrogen and afterwards neutron transmission images were taken. Hydrogen diffusion coefficients in duplex stainless steel were determined at 623 K by measuring and comparing the sample's mean intensity with a hydrogen-free reference sample and subsequent normalisation to standards with known hydrogen content. In technical iron and in supermartensitic stainless steel the hydrogen distributions have been investigated. The radiographic images in iron show blisters, cracks and the distribution of molecular hydrogen inside cracks. The analysis of the diffusion behaviour of hydrogen out of a blister illustrates the capabilities of the method with respect to time and spatial resolution. The neutron tomography of supermartensitic tensile stressed samples illustrates the capability to visualise hydrogenNeutron radiography and tomography have been used for a time resolved in situ analysis and a 3D mapping of hydrogen diffusion in iron and steel. Samples were electrochemically charged with hydrogen and afterwards neutron transmission images were taken. Hydrogen diffusion coefficients in duplex stainless steel were determined at 623 K by measuring and comparing the sample's mean intensity with a hydrogen-free reference sample and subsequent normalisation to standards with known hydrogen content. In technical iron and in supermartensitic stainless steel the hydrogen distributions have been investigated. The radiographic images in iron show blisters, cracks and the distribution of molecular hydrogen inside cracks. The analysis of the diffusion behaviour of hydrogen out of a blister illustrates the capabilities of the method with respect to time and spatial resolution. The neutron tomography of supermartensitic tensile stressed samples illustrates the capability to visualise hydrogen distributions three-dimensionally. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- On a utilisé la radiographie neutronique et la tomographie pour une analyse in situ à résolution temporelle et une cartographie 3D de la diffusion de l'hydrogène dans le fer et l'acier. On a chargé des échantillons par électrochimie avec de l'hydrogène et ensuite on a pris des images par émission de neutrons. On a déterminé les coefficients de diffusion de l’hydrogène dans l'acier inoxydable duplex à 623 K en mesurant et en comparant l'intensité moyenne de l'échantillon avec un échantillon de référence sans hydrogène et une normalisation subséquente à des échantillons références à teneur connue en hydrogène. On a examiné la distribution d'hydrogène dans le fer technique et dans l'acier inoxydable supermartensitique. Les images radiographiques du fer montrent des soufflures, des fissures, et la distribution de l'hydrogène moléculaire à l'intérieur des fissures. L'analyse du comportement de diffusion de l'hydrogène hors d'une soufflure illustre les possibilités de la méthode par rapport à la résolution temporelle et spatiale. La tomographie neutronique des échantillons supermartensitiques chargés en traction illustre la capacité de visualiser les distributions d'hydrogène en trois dimensions.zeige mehrzeige weniger

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Autoren/innen:Axel Griesche, Eitan Dabah, Thomas Kannengießer
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Canadian metallurgical quarterly
Jahr der Erstveröffentlichung:2015
Organisationseinheit der BAM:9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.4 Integrität von Schweißverbindungen
Verlag:Canadian Institute of Mining and Metallurgy
Verlagsort:Montreal
Jahrgang/Band:54
Ausgabe/Heft:1
Erste Seite:38
Letzte Seite:42
Freie Schlagwörter:Blister; Diffusion; Hydrogen; Hydrogen assisted cracking; Iron; Neutron radiography; Steel
DOI:https://doi.org/10.1179/1879139514Y.0000000162
URL:http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS&DestLinkType=FullRecord;UT=WOS000346126000007
ISSN:0008-4433
Verfügbarkeit des Volltexts:Volltext-PDF im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:20.02.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:16.03.2015