Opis projektu
Nowatorskie rozwiązania zwalczające problem kruchości wywoływanej przez wodór
Kruchość materiałów metalicznych wywoływana przez wodór stanowi czynnik ograniczający wykorzystanie zielonego wodoru jako czystego paliwa. Degradacja rurociągów i zbiorników połączona z brakiem nowatorskich i przystępnych cenowo rozwiązań ograniczających to zjawisko komplikuje to zagadnienie. Zespół finansowanego ze środków ERBN projektu HELMet ma na celu opracowanie strategii obróbki przyrostowej, która umożliwi wykorzystanie dyfuzji wodoru do ograniczenia kruchości. Naukowcy wykorzystają swoją wiedzę w zakresie mechaniki obliczeniowej, spiekania proszków i symulacji dyfuzji wodoru, aby opracować nowe podejście obejmujące zaawansowaną optymalizację i procesy obliczeniowe. Celem badaczy jest przetestowanie nowego rozwiązania poprzez testy in situ z użyciem wodoru w postaci gazowej.
Cel
Hydrogen embrittlement (HE) of metallic materials is one of the main challenges for the adoption of green H2 as a clean fuel. Degradation of pipelines and vessels is nowadays avoided by conservative design and material selection, but novel mitigation strategies for hydrogen embrittlement will foster cost-effective technologies.
I envisage an Additive Manufacturing strategy to tune hydrogen diffusion as an effective and novel method to mitigate or even supress HE. The success of this framework requires the reconsideration of modelling and experimental techniques to characterise hydrogen transport and embrittlement in metals. My background on computational mechanics, hydrogen diffusion simulation and Laser Powder Bed Fusion (LPBF) will guide the approach whereas the methodology will be enriched by innovative phase tailoring strategies and advanced computational and optimisation procedures.
Tailoring hydrogen diffusion in steels will be accomplished by exploiting the enormous difference in diffusivity between fcc and bcc iron phases. Duplex Stainless Steels (DSS) that combine austenite (fcc) and ferrite (bcc) phases are thus considered as a first option to tune diffusion paths. Additionally, localized nitrogen evaporation to directly control fcc or bcc formation during micro-LPBF of High Nitrogen Steels (HNS) will be achieved by local variation of laser parameters.
The main goal is to protect critical regions and therefore to supress hydrogen-assisted cracking. To produce shielding effects around stress concentrators, bcc/fcc helmets will be optimised by coupled modelling frameworks including hydrogen transport and fracture. Trapping and multiphase diffusion will be assessed by novel modelling procedures from thermal desorption and permeation experimental results. Finally, the effectiveness of the optimised tailored helmets will be evaluated by in-situ testing in gaseous H2, paving the way for resistant components to transport and store high-pressure hydrogen.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- inżynieria i technologiainżynieria śodowiskaenergetyka i paliwa
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykafizyka laserów
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
09001 Burgos
Hiszpania