Creep Acero Baja Aleacion

ACERO DE BAJA ALEACION

RESUMEN:
Las plantas de generación de energía, petroquímicas y químicas se mantienen en operación por periodos de tal duración, que sus componentes críticos se usan mayor tiempo que el estimado en el diseño por el fabricante. El termino extensión de vida es frecuentemente mal interpretado, ya que el propósito no es extender la vida más tiempo que el estipulado pordiseño, sino asegurar la utilización de un componente durante el mayor tiempo posible manteniendo las condiciones de seguridad. La tecnología de extensión de vida implica el conocimiento de los distintos mecanismos de daño que pueden estar presente en un componente. Uno de estos mecanismos en componentes que operan a altas temperaturas es el de termofluencia (creep), donde las fallas que seproducen en una muestra de material del componente nos reflejan su estado de deterioro.
El objetivo de este trabajo es estudiar la variación microestructural que se produce en aceros de baja aleación al Cr Mo, sometidos a termofluencia a distintas tensiones y temperaturas. Las muestras se caracterizan mediante microscopia óptica y microscopia electrónica de barrido (SEM) a efectos deinterpretar las transformaciones cinéticas que ocurren en las fases precipitadas, la nucleación y evolución de microcavidades responsables del daño.

Palabras Clave: Microestructura, creep, extensión de vida.

1. INTRODUCCION

Las plantas generadoras de energía, petroquímicas y químicas operan durante extensos períodos de duración, con paradas programadas de mantenimiento, mínimas. Esto, conducea que los especialistas cuenten con un conocimiento muy preciso en la vida útil de los componentes críticos que operan bajo condiciones extremas de temperatura y tensión aplicada. Por lo general, esta información es dada por el fabricante; sin embargo, los componentes suelen ser utilizados un tiempo mayor a este. El término extensión de vida ha sido adoptado, en este sentido, como el tiempo enservicio de operación del componente posterior al tiempo de vida útil dado por el fabricante, bajo las mismas condiciones deseguridad en servicio.
La evaluación de la extensión de vida, implica contar con un conocimiento amplio y estricto de los diferentes mecanismos de degradación que pueden conducir al daño del componente. Uno de estos mecanismos, es la termofluencia (creep) donde elmaterial sufre una deformación plástica remanente dependiente del tiempo y como consecuencia, provocando cambios dimensionales en los componentes.
Simultáneamente, bajo condiciones de temperatura el material va a sufrir transformaciones en su microestructura, las cuales pueden ser anticipadas mediante un conocimiento previo del diagrama TTT.
Las características de estos cambios dependen esencialmentede la composición química del acero, su historia previa y sus condiciones de trabajo (temperatura y tensión).
En nuestro caso, la caracterización microestructural en los aceros ferríticos, nos va a permitir evaluar los cambios morfológicos en las fases presentes, las transformaciones producidas y la presencia de daño a nivel microestructural; tales como, la nucleación, crecimiento ycoalescencia de microcavidades. Toft y Marsden estudiaron las transformaciones producidas en aceros ferríticos sometidos a creep y encontraron una evolución en la esferoidización de los carburos. Estos autores atribuyeron el daño estructural a este fenómeno. Neubauer y Wedel analizaron la evolución de las microcavidades, en aceros sometidos a creep y encontraron que estos defectos se agrupan para luegoorientarse en una determinada dirección y finalmente colapsar, conduciendo a la fractura del material. Dobrzanski y Hernas analizaron la evolución de la microestructura y las transformaciones de fase en aceros del tipo 1Cr-0.5Mo expuestos a elevadas temperaturas y largos tiempos, en servicio. Estos autores pudieron determinar una relación entre la vida residual del material (resistencia al creep)...