Stress Corrosion Cracking
Páginas: 9 (2189 palabras)
Publicado: 14 de mayo de 2012
Índice
1. INTRODUCCIÓN 3
2. CORROSION BAJO TENSION 4
3. CORROSION BAJO TENSIÓN ASISTIDA POR IRRADIACIÓN 6
3.1 Parámetros fundamentales 8
3.2 Efecto sobre el material 9
4. Nomeclatura 13
5 BIBLIOGRAFÍA 14
INTRODUCCIÓN
La corrosión del material es uno de los aspectos que hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar un material para un uso determinadoconjuntamente con las características mecánicas, fabricación, disponibilidad, apariencia y coste. En el caso de los materiales nucleares, como por ejemplo las vainas de los elementos combustibles de aleaciones base circonio, es necesario considerar también la sección de captura neutrónica, la resistencia a la irradiación, activación etc.
La resistencia a la corrosión de un material dependede muchos factores, y su estudio y entendimiento requiere conocimientos en diversos campos de la ciencia, tal y como se indica en la Fig. 1.
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Figura 1. Factores que afectan a la corrosión
No todos los tipos de corrosión tienen la misma importancia en los sistemas de producción de energía teniendo en cuenta el daño que producen y la frecuencia con la que ocurren. En general, lacorrosión uniforme de los materiales puede ser estimada con facilidad y considerada en el diseño y su importancia, en las plantas nucleares, viene dada por la activación de los productos de corrosión más que el adelgazamiento del componente afectado. Los procesos de corrosión localizados y de forma especial los asistidos por factores mecánicos son los más relevantes tanto para la operación de laplanta por los altos costos de inspección, reparación y sustitución que en muchos casos conllevan, como para el alargamiento de vida de las mismas.
CORROSION BAJO TENSION
La corrosión bajo tensión es el resultado de la acción combinada de una tensión de tracción interna o aplicada y un ataque corrosivo. De otro modo, para que un material sufra un proceso de corrosión bajotensión debe ser susceptible, estar sometido a un nivel de tensiones de tracción superior a un valor umbral y estar expuesto a un medio agresivo.
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Figura 2. Factores que afectan a la corrosión bajo tensión
Los metales puros no son susceptibles a corrosión bajo tensión con excepción del cobre en soluciones amoniacales. Muchas aleaciones son susceptibles a corrosión bajotensión cuando están expuestas a determinados medios agresivos. Por ejemplo, los aceros inoxidables austeníticos son muy susceptibles a corrosión bajo tensión en medios con cloruros. Asimismo, son susceptibles en las condiciones de operación de los reactores tipo LWR1 así como las aleaciones base níquel. La corrosión bajo tensión usualmente ocurre en aleaciones que se pasivan y está fuertementecondicionada por lo aspectos metalúrgicos de los materiales. En un proceso de corrosión bajo tensión se pueden distinguir dos fases: iniciación y propagación, figura 3.
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Figura 3. Distintas fases en un proceso de corrosión bajo tensión.
La propagación de una grieta de corrosión bajo tensión es función del factor de intensidad de tensiones. En esta dependencia se pueden identificar3 etapas. En la primera admite la existencia de un valor umbral del factor de intensidad de tensiones, KISCC, por debajo del cual no se observa propagación de las grietas. En la segunda la velocidad de propagación de grietas es casi independiente del factor de intensidad de tensiones, mientras que en la tercera se observa una fuerte dependencia hasta alcanzar un valor crítico, por encima del cualla grieta progresa catastróficamente.
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Figura 4. Efecto del oxígeno y los cloruros en la SCC de los aceros inoxidables austeníticos a temperaturas entre 250 y 350 ºC, conjuntamente con los rangos de oxígeno y cloruros típicos para BWR y PWR
La corrosión bajo tensión produce fracturas frágiles que pueden ser intergranulares o transgranulares dependiendo de si las grietas...
1. INTRODUCCIÓN 3
2. CORROSION BAJO TENSION 4
3. CORROSION BAJO TENSIÓN ASISTIDA POR IRRADIACIÓN 6
3.1 Parámetros fundamentales 8
3.2 Efecto sobre el material 9
4. Nomeclatura 13
5 BIBLIOGRAFÍA 14
INTRODUCCIÓN
La corrosión del material es uno de los aspectos que hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar un material para un uso determinadoconjuntamente con las características mecánicas, fabricación, disponibilidad, apariencia y coste. En el caso de los materiales nucleares, como por ejemplo las vainas de los elementos combustibles de aleaciones base circonio, es necesario considerar también la sección de captura neutrónica, la resistencia a la irradiación, activación etc.
La resistencia a la corrosión de un material dependede muchos factores, y su estudio y entendimiento requiere conocimientos en diversos campos de la ciencia, tal y como se indica en la Fig. 1.
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Figura 1. Factores que afectan a la corrosión
No todos los tipos de corrosión tienen la misma importancia en los sistemas de producción de energía teniendo en cuenta el daño que producen y la frecuencia con la que ocurren. En general, lacorrosión uniforme de los materiales puede ser estimada con facilidad y considerada en el diseño y su importancia, en las plantas nucleares, viene dada por la activación de los productos de corrosión más que el adelgazamiento del componente afectado. Los procesos de corrosión localizados y de forma especial los asistidos por factores mecánicos son los más relevantes tanto para la operación de laplanta por los altos costos de inspección, reparación y sustitución que en muchos casos conllevan, como para el alargamiento de vida de las mismas.
CORROSION BAJO TENSION
La corrosión bajo tensión es el resultado de la acción combinada de una tensión de tracción interna o aplicada y un ataque corrosivo. De otro modo, para que un material sufra un proceso de corrosión bajotensión debe ser susceptible, estar sometido a un nivel de tensiones de tracción superior a un valor umbral y estar expuesto a un medio agresivo.
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Figura 2. Factores que afectan a la corrosión bajo tensión
Los metales puros no son susceptibles a corrosión bajo tensión con excepción del cobre en soluciones amoniacales. Muchas aleaciones son susceptibles a corrosión bajotensión cuando están expuestas a determinados medios agresivos. Por ejemplo, los aceros inoxidables austeníticos son muy susceptibles a corrosión bajo tensión en medios con cloruros. Asimismo, son susceptibles en las condiciones de operación de los reactores tipo LWR1 así como las aleaciones base níquel. La corrosión bajo tensión usualmente ocurre en aleaciones que se pasivan y está fuertementecondicionada por lo aspectos metalúrgicos de los materiales. En un proceso de corrosión bajo tensión se pueden distinguir dos fases: iniciación y propagación, figura 3.
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Figura 3. Distintas fases en un proceso de corrosión bajo tensión.
La propagación de una grieta de corrosión bajo tensión es función del factor de intensidad de tensiones. En esta dependencia se pueden identificar3 etapas. En la primera admite la existencia de un valor umbral del factor de intensidad de tensiones, KISCC, por debajo del cual no se observa propagación de las grietas. En la segunda la velocidad de propagación de grietas es casi independiente del factor de intensidad de tensiones, mientras que en la tercera se observa una fuerte dependencia hasta alcanzar un valor crítico, por encima del cualla grieta progresa catastróficamente.
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Figura 4. Efecto del oxígeno y los cloruros en la SCC de los aceros inoxidables austeníticos a temperaturas entre 250 y 350 ºC, conjuntamente con los rangos de oxígeno y cloruros típicos para BWR y PWR
La corrosión bajo tensión produce fracturas frágiles que pueden ser intergranulares o transgranulares dependiendo de si las grietas...
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