Infragilimento da idrogeno

Young's Modulus, denoted by E, quantifies a solid material's stiffness. It is the ratio of tensile stress ([latex]\sigma[/latex]) to extensional strain ([latex]\epsilon[/latex]) in the elastic (linear) region of the stress-strain curve. This relationship is defined by Hooke's Law: [latex]E = \frac{\sigma}{\epsilon}[/latex]. A higher modulus indicates a stiffer material, meaning more stress is required for a given amount of elastic deformation.

Un test di prova è una forma di prova di sollecitazione in cui una struttura o un componente viene sottoposto a un carico superiore al suo normale carico di servizio, ma inferiore al carico di rottura previsto. Lo scopo è dimostrare l'idoneità all'uso e individuare difetti di fabbricazione senza danneggiare un articolo correttamente fabbricato, verificandone così l'integrità strutturale.

Ductility is a measure of a material's ability to undergo significant plastic deformation before rupture, often quantified by percent elongation or percent reduction in area. Ductile materials, like steel, show a long plastic region on their stress-strain curve. Brittleness is the opposite; brittle materials, like ceramics or cast iron, fracture with little to no plastic deformation.

Il processo cloro-soda è un metodo industriale per l'elettrolisi della soluzione di cloruro di sodio (NaCl), nota come salamoia. È la fonte primaria per la produzione di cloro (Cl₂), idrossido di sodio (NaOH) e idrogeno (H₂), sostanze chimiche essenziali. I metodi moderni utilizzano una cella a membrana per separare i prodotti anodici e catodici, garantendo elevata purezza ed efficienza.

La saldatura esotermica, nota anche come saldatura alla termite, è una tecnica che utilizza il metallo fuso surriscaldato da una reazione alluminotermica per creare un legame molecolare forte e permanente tra i componenti metallici. Il processo è autonomo e non richiede alcuna fonte di energia esterna. È utilizzata principalmente per unire sezioni di binari ferroviari in rotaie saldate continue, creando un binario più liscio e resistente.

L'ossitaglio, o taglio a fiamma, taglia i metalli ferrosi mediante un processo di ossidazione rapido ed esotermico. In primo luogo, una fiamma di preriscaldamento porta la superficie dell'acciaio alla sua temperatura di accensione (circa 870 °C o 1600 °F). Un getto ad alta pressione di ossigeno puro viene quindi diretto sul punto, innescando una reazione chimica, [latex]3Fe + 2O_2 \rightarrow Fe_3O_4[/latex], che forma ossido di ferro fuso (scoria) e rilascia calore.

Le bombole di gas per la saldatura ossitaglio immagazzinano gas o altri gas industriali o medicali a pressioni molto elevate. Un regolatore di pressione è essenziale per ridurre questa pressione a una pressione di esercizio sicura e utilizzabile. Un regolatore a due stadi esegue questa riduzione in due fasi, fornendo una pressione di erogazione altamente costante anche quando la pressione della bombola diminuisce con l'uso. Ciò garantisce un flusso stabile e quindi una fiamma stabile per una qualità di saldatura costante.

La passivazione è il processo mediante il quale un materiale diventa "passivo", ovvero meno influenzato da fattori ambientali come la corrosione. Comporta la formazione spontanea di una pellicola superficiale molto sottile e non reattiva che funge da barriera, proteggendo il materiale da ulteriori attacchi. Questa pellicola è tipicamente uno strato di ossido o nitruro, spesso pochi nanometri.

La prova idrostatica è un tipo specifico di prova di tenuta per recipienti a pressione come tubi, caldaie e bombole di gas. Il recipiente viene riempito con un liquido quasi incomprimibile, tipicamente acqua, e pressurizzato a una pressione di prova specificata. Questo metodo è preferito alla prova pneumatica perché richiede un minore rilascio di energia per raggiungere la stessa pressione, rendendolo significativamente più sicuro in caso di rottura.

Il limite di snervamento, o punto di snervamento, è la tensione alla quale un materiale inizia a deformarsi plasticamente. Prima del punto di snervamento, il materiale si deforma elasticamente e tornerà alla sua forma originale quando la tensione applicata verrà rimossa. Una volta superato il punto di snervamento, una parte della deformazione sarà permanente e irreversibile. Segna il limite del comportamento elastico.

Il processo Hall-Héroult è il principale metodo industriale per la fusione dell'alluminio. Consiste nello sciogliere l'allumina (ossido di alluminio, Al₂O₃) in criolite fusa (Na₃AlF₆) e nell'elettrolisi del bagno di sali fusi. L'alluminio metallico viene depositato al catodo, mentre l'ossigeno presente nell'allumina reagisce con l'anodo di carbonio, producendo anidride carbonica. Questo processo ha reso l'alluminio ampiamente disponibile e conveniente.

Una formula empirica che descrive come la capacità disponibile di una batteria diminuisca all'aumentare della velocità di scarica. La legge è espressa come [latex]C_p = I^k t[/latex], dove [latex]C_p[/latex] è la capacità alla velocità di scarica di un ampere, [latex]I[/latex] è la corrente di scarica, [latex]t[/latex] è il tempo di scarica e [latex]k[/latex] è la costante di Peukert, specifica per il tipo di batteria. Quantifica l'inefficienza a carichi elevati.

La saldatura ossiacetilenica utilizza una fiamma prodotta dalla combustione dell'acetilene ([latex]C_2H_2[/latex]) con ossigeno puro. La reazione avviene in due fasi. La reazione primaria nel cono bianco interno è incompleta e produce monossido di carbonio e idrogeno: [latex]2C_2H_2 + 2O_2 ´rightarrow 4CO + 2H_2[/latex]. Questi gas caldi reagiscono poi con l'ossigeno atmosferico nell'involucro esterno, completando la combustione.

Le proprietà di una fiamma ossiacetilenica sono controllate dal rapporto volumetrico tra ossigeno e acetilene. Una fiamma neutra (rapporto ≈ 1,1:1) è standard per la saldatura dell'acciaio. Una fiamma di cementazione o riducente (rapporto 1,1:1) presenta un eccesso di ossigeno, è più calda e viene utilizzata per la saldobrasatura.