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Measurement of Hydrogen Distributions in Metals by Neutron Radiography and Tomography

  • Neutron imaging is a valuable tool for measuring hydrogen distributions qualitatively and quantitatively in metals. Time-resolved neutron radiography allows to measure hydrogen mass flow inside cm thick steel samples with ~10 s temporal resolution. Hydrogen accumulations around cracks in embrittled iron samples can be visualized three-dimensionally by neutron tomography. This quality of information allows new insights for the analysis of damage mechanisms on a micrometer scale, e.g. of hydrogen blistering. Even the gas pressure of molecular hydrogen in crack cavities has been measured from tomographic reconstructions to be in the range of 5 MPa to 15 MPa for technical iron. Further, this method is non-destructive and provides local information in situ and in all three dimensions with a spatial resolution of 20 - 30 µm. The combination with other methods gives a new quality of information, e.g. of the hydrogen allocation on fractured surfaces.

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Autor*innen:Axel GriescheORCiD
Koautor*innen:Beate Pfretzschner, Thomas Schaupp, Thomas Kannengießer, B. Schillinger, M. Schulz, N. Kardjilov, I. Manke
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.4 Integrität von Schweißverbindungen
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Hydrogen diffusion; Hydrogen embrittlement; Neutron imaging; Neutron radiography; Neutron tomography
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Degradation von Werkstoffen
Veranstaltung:Symposium on large scale facilities
Veranstaltungsort:Berlin, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:09.03.2020
Enddatum der Veranstaltung:10.03.2020
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:11.03.2020
Referierte Publikation:Nein
Eingeladener Vortrag:Nein
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