Southwest Research Institute och University of Texas i San Antonio arbetar tillsammans för att förstå mottagligheten hos tillsatt tillverkade material för väteförsprödning, ett vanligt problem som kan leda till att mekanisk hårdvara försämras och förlorar funktionalitet. Projektet, ledd av W. Fassett Hickey från SwRI:s maskintekniska division och Brendy Rincon Troconis från UTSA's College of Engineering, stöds av en $ 125, 000 bidrag från programmet Connecting through Research Partnerships (Connect).

Additive Manufacturing (AM) är en allt mer populär metod för att skapa noggrant utformade metalldelar genom 3D-utskrift. Metodens tillämpningar är praktiskt taget oändliga, men Hickey och Troconis är särskilt intresserade av additivt tillverkade materialprestanda för flyg- och olje- och gasindustrin.

Vätesulfid (H ₂ S) är en gas som vanligtvis förekommer under borrning av olja och naturgas. Atomvätet i svavelväte frigörs och absorberas i rörledningsmaterialet och i hålverktyg, vilket leder till försämrad materialprestanda. Detta är också känt som väteförsprödning.

Under 2014, Kazakstans största oljefält stängdes av i två år för reparationer på grund av vätskörhet, som orsakade stora sprickor i rörledningarna.

"Atomväte är ett oavsiktligt legeringselement som kan orsaka kaos på även de mest avancerade och moderna legeringssystemen, "Sa Hickey.

Projektets centrala fokus kommer att vara ett försök att förstå mekanismerna för väteförsprödning i additivt tillverkad nickelbaserad legering 718, så att det i framtiden blir möjligt att designa AM -delar som är mindre mottagliga eller till och med immuna mot dessa faror.

Att göra detta, Hickey och Troconis kommer att studera vätskörhet på molekylär nivå för att se hur väteatomernas placering påverkar metallmaterialets integritet under höga tryck och förhöjda temperaturer som är typiska för borrmiljöer. Detta kommer att åstadkommas i SwRI:s unika testanläggningar, som möjliggör mekanisk testning i gasformigt väte upp till 3, 000 PSI och 500 grader Fahrenheit. UTSA:s termiska desorptionsspektrometer och avsökande kelvinprobkraftmikroskop kommer att användas för att ytterligare förstå väte-legeringens interaktion och spatialt lösa var vätet finns i legeringsmikrostrukturen.

"Additiv tillverkning ger många spännande nya möjligheter, "Hickey sa." Vi arbetar med nya konstruktioner som inte var möjliga med traditionella bearbetnings- och tillverkningsmetoder. Om vi ​​bättre kan förstå de bakomliggande mekanismerna för väteförsprödning i AM -material, AM-tillverkningsparametrarna och efterbehandlingsparametrarna för AM-delarna kan utformas för att förhindra vätskörhet, i slutändan är möjligheterna och tillämpningarna för dessa AM -material ännu större. "