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REPLICAS METALOGRAFICAS COMO ENSAYO NO
DESTRUCTIVO USADAS PARA LA EVALUACION
METALURGICA DEL MATERIAL DE TUBOS DE CALDERA
Marta López Jenssen y Ana Hidalgo Aedo
Departamento Ing. de Materiales, Universidad de Concepción
Concepción, Región del Bío-Bío, Casilla 160-C, Chile,
56-41-2204122; 56-41-2203391
marlope@udec.cl ahidalgo@udec.cl
Dagoberto Obreque Quezada (**) IngenieriaDOQ.Concepción, Región el Bío-Bío, Chile
dobreque@ingenieriadoq.cl
Resumen
Las réplicas metalográficas utilizadas como técnica no destructiva en tubos de caldera
de Planta de Poder y analizadas en diferentes períodos de tiempo, permitieron
determinar con bastante exactitud el estado metalúrgico y la degradación del manto de
tubos y paneles de carácter austeníticos y ferríticos correspondientes asobrecalentadores y recalentadores de alta y baja temperatura por su exposición a altas
temperaturas. Dado que los procesos de degradación metalúrgicos por efecto térmico de
estos tubos se originan principalmente desde la superficie externa o manto, los
resultados extraídos a partir de las réplicas, permitieron evaluar el estado
microestructural y la incipiente degradación superficial del material delos tubos, y así
planificar la decisión de extracción de tubos y/o partes de ellos para ensayos
destructivos en una próxima parada de planta.
Abstract
The metallographic replicas used as nondestructive techniques in the boiler of a power
station, analyzed at different periods of time, allowed to accurately determine the
metallurgical condition of tubes and panels external layers withaustenitic and ferritic
characteristics, part of superheaters and reheaters of high and low temperatures exposed
to high temperatures. As the metallurgical degradation processes due to thermal effects
of these tubes are mainly originated from the outer surface or external layers, results got
from replicas permitted to assess the microstructural state and the incipient surface
degradation of thetube material, thus to plan the decision of removing the tubes and/or
parts of them to be used in destructive tests during the next plant shutdown.
IV Conferencia Panamericana de END Buenos Aires – Octubre 2007 2
1. Introducción
La metalografía no destructiva o réplica metalográfica es una de las técnicas
contempladas en los ensayos no destructivos, utilizada en forma no rutinaria para
detectarheterogeneidades y defectos superficiales que se manifiestan en equipos y
componentes en servicio que trabajan a presión y temperatura en forma continua, toda
vez que no se pueda extraer una muestra metalográfica para conocer los cambios
microestructurales que hubiesen ocurrido. La réplica metalográfica consiste en copiar la
textura y relieves (interfases como junturas de grano, límites demaclas, depresiones por
presencia carburos, microgrietas, etc.) de la superficie de cualquier aleación o metal
mediante la utilización de un celuloide, el cual se prepara adecuadamente y se presiona
sobre la superficie preparada en forma similar a cualquier probeta metalográfica de
laboratorio, pero con un sobreataque químico para magnificar las interfases
mencionadas y relieves que puedan sercopiados por el celuloide.
La réplica metalográfica permite detectar cambios microestructurales a nivel de la
superficie de los componentes como: grafitización de aceros al carbono, crecimiento de
grano, descarburización y globulización de la perlita o cementita en la perlita. En aceros
microaleados, como aceros de la familia Cr-Mo, se puede evaluar el grado de
coalescencia de los carburos,carburización superficial, desarrollo de microcavidades de
creep, microgrietas de fatiga, mecanismos de recristalización, evidencias de bandas de
deformación y maclado, y otras transformaciones de fases. Las etapas críticas de esta
técnica, las constituyen por una parte, la preparación meticulosa y adecuada de la
superficie y por otra parte, el análisis de la réplica con la interpretación...