PAPERS

Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales 2010; 30 (1): 46-53

ESTUDIO SOBRE LA DISOLUCION DE FASE SIGMA
EN UN ACERO DUPLEX S31803
Jorge L. Garin*, Rodolfo L. Mannheim, Manuel A. Camus
Dpto. de Ingeniería Metalúrgica, Universidad de Santiago de Chile. Santiago, Chile
* E-mail: jorge.garin@usach.cl
Recibido: Nov-2008; Revisado: 28-Sep-2009; Aceptado: 02-Nov-2009
Publicado On-Line el14-Jun-2010
Disponible en: www.rlmm.org
Trabajo presentado en el congreso “X Iberoamericano de Metalurgia y Materiales (X IBEROMET)”celebrado en Cartagena, Colombia,
del 13 al 17 de Octubre de 2008; y se seleccionó para ser remitido a la RLMM para su arbitraje reglamentario y publicación.

Resumen
El presente trabajo describe las características microestructurales de la formación y disolución de lafase sigma en un
acero dúplex del tipo S31803. El procedimiento experimental consideró el recocido de probetas con contenido de sigma,
en el rango de temperatura de 1173 K a 1323 K. Los resultados de mayor relevancia del estudio indican que el proceso de
reconversión de sigma en ferrita no procede en forma apreciable a temperaturas inferiores a 1173 K, mientras que el
aumento de temperatura a partirde dicho punto acelera la transformación inversa hacia la fase ferrítica, alcanzando la
máxima rapidez de disolución a 1323 K, donde la transformación es completa al cabo de 1 hora de tratamiento. Durante el
proceso, el contenido de austenita permanece aproximadamente constante.
Palabras Claves: Acero inoxidable dúplex, Fase sigma, Microestructura, Disolución
Abstract
The present article describesthe microstructural characteristics of formation and further dissolution of sigma-phase in
a S31806 duplex steel. The experimental procedure was carried out by annealing of sigma-bearing specimens at
temperatures within the range from 1173 K to 1323 K. The main results show that the transformation of sigma-phase into
ferrite does not longer proceed at temperatures below 1173 K, while the increaseof temperature above that level increases
the dissolution rate, which reaches completion after heating for 1 hour at 1323 K. During the process the content of
austenite remains approximately constant.
Keywords: Duplex Stainless Steel, Sigma-phase, Microstructure, Dissolution

1. INTRODUCCION
Los aceros inoxidables del tipo dúplex son
aleaciones bifásicas basadas en el sistema hierrocromo-níquel,cuya microestructura presenta
cantidades relativas de las fases ferrita (estructura
BCC)
y
austenita
(estructura
FCC),
aproximadamente iguales (Gunn [1], Davis [2]).
Estos materiales se caracterizan por su bajo
contenido de carbono (menos de 0,03 %) y por la
presencia de molibdeno, nitrógeno, cobre y
tungsteno en la aleación. Los contenidos usuales de
cromo y níquel se encuentran en el rango de 20a 30
% y de 5 a 10 % respectivamente. En términos de
sus aplicaciones industriales, los aceros dúplex
ofrecen una atractiva combinación de propiedades,
que incluyen alta resistencia mecánica y excelente
resistencia al agrietamiento por corrosión bajo
tensiones, en atmósferas cloruradas. Sin embargo, el
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alto contenido de elementos aleantes y la existencia
de una matriz ferrítica aumentan sususceptibilidad a
la fragilización cuando se someten a altas
temperaturas de servicio durante prolongados
períodos de tiempo (Pohl et al. [3], Calliari et al.
[4], López et al. [5]) o, en su defecto, a
enfriamientos lentos (Sieurin y Sandstrom [6],
Gregory y Nilson [7]). Este fenómeno debe su causa
a la precipitación de fases intermedias,
principalmente la denominada fase sigma (σ) (Pohl
y Stortz[8]), la cual consiste en un compuesto
intermetálico de Fe y Cr con contenidos menores de
Mo. Dicha fase presenta una estructura cristalina
tetragonal, tipo tP30, relacionada a una
estequiometría ideal AX2 (Sihna [9]). Dado que su
composición química efectiva en las aleaciones FeCr es aproximadamente Cr6Fe7, los átomos de Fe y
Cr se encuentran localizados desordenadamente en
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