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En anglais
Auteur(s)
-
Jean‐Charles BOSSON : Docteur chimie‐physique - Creusot‐Loire Industrie. Centre de Recherche des Matériaux du Creusot
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les problèmes posés par le dosage de l’hydrogène dans l’acier ne sont pas faciles à résoudre. Il s’agit de doser de très faibles quantités de cet élément (de 0,1 à quelques microgrammes par gramme d’acier) dans une matrice qui ne le retient pas facilement et qui peut même, dans une certaine mesure, réagir avec lui.
En effet, l’hydrogène va exister sous de multiples formes dans l’acier. Ces formes peuvent être ou non en équilibre mutuel, mobiles ou immobiles.
Par ailleurs, les sources de contamination ou de pollution des échantillons sont innombrables, qu’elles soient minérales (vapeur d’eau, hydroxydes...) ou organiques (graisses...).
Les réponses apportées aujourd’hui à ces problèmes de déterminations qualitative et quantitative de l’hydrogène présent dans l’acier peuvent être classées en trois parties :
-
le prélèvement : quels sont les différents types existants mais aussi et surtout comment obtenir un « bon échantillon » ? ;
-
le dosage : quelles sont les différentes techniques possibles à mettre en œuvre pour mesurer la quantité exacte d’hydrogène présent dans l’échantillon ? ;
-
la critique du dosage : comment s’assurer que tout s’est bien passé et quelle foi accorder aux valeurs obtenues ?
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Précision des dosages
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2. Moyens analytiques
2.1 Dosage dans l’acier liquide
Il s’est développé, ces dernières années, une technique analytique pour le dosage de l’hydrogène mettant en œuvre l’utilisation de sondes plongées dans l’acier liquide (figure 2). Le principe est basé sur l’équilibre qui existe entre l’hydrogène présent dans le métal liquide et des bulles de gaz (azote) que l’on y fait barboter (figure 3).
avec :
-
![]()
: - hydrogène en solution dans l’acier liquide
- H2 (g) :
- hydrogène gaz dans la phase vapeur (azote).
On a ainsi :
avec :
- K :
- constante d’équilibre lgK = – 1 900 /T + 0,920 1 [2]
- T :
- (K) température
-
![]()
: - (hPa)
- fH :
- coefficient d’activité
![]()
-
![]()
: - coefficient d’interaction défini comme :
![]()
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Moyens analytiques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FRIEDEL (J.) - Electronic structure of H in metals. Ber. - der Buns. Gesell. vol. 76, p. 828‐831 (1972).
-
(2) - FUWA (T.) - Hydrogen and nitrogen in liquid iron alloys. - Intern, conf. on the phys. chem. of iron and steel making, Versailles, p. 186‐193, oct. 1978.
-
(3) - BOILLOT (P.), HANIN (M.), MAEDER (C.) - Dosage rapide de l’hydrogène dans l’acier liquide. - Rapport IRSID RT237 (1972).
-
(4) - GUIONNET (M.), JEKO (G.), WITTMAN (A.) - Contribution au prélèvement et au dosage de l’hydrogène dans l’acier liquide. - Rapport IRSID RT213 (1973).
-
(5) - STAATS (G.), TROBS (V.) - * - Arch. Eisenhuttenw 47‐8, 489 (1976).
-
(6) - GELLER (W.), SUN (T.) - Einfluss von legierungazusätzen auf die Wasserstoffdiffusion im Eisen und beitrag zum System Eisen-Wasserstoff, - ...
ANNEXES
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