Tecnico

XIII Congreso Venezolano de Microscopía y Microanálisis
Cumaná 9 al 13 de noviembre de 2008

CARACTERÍSTICAS MICROESTRUCTURALES DE UN ACERO API 5L Y EFECTO
SOBRE SU CORROSIÓN POR CO2
1

Rosdely Quiroz1*, Evaristo Barón2 y Adalberto Rosales1
Departamento de Ciencia de los Materiales, Universidad Simón Bolívar, Código Postal 89000,
Caracas, Venezuela. Teléfono. +582129063931, Fax.+582129063930. *E.mail:
rosdelyq@yahoo.com.mx
2
Consultor Independiente, Corrosión y Materiales. Carrizal Código Postal 1172, Miranda,
Venezuela.

I. INTRODUCCIÓN
La corrosión por CO2 constituye una de las fallas más comunes que ocurren en los procesos de
producción y transporte de petróleo. A pesar de ser un tema ampliamente estudiado, aun es motivo de
preocupación, existiendo limitaciones encuanto al conocimiento y la capacidad para predecir el efecto de
los múltiples factores que contribuyen al fenómeno de la corrosión por CO2. La microestructura es uno de
estos factores.
La microestructura de los aceros puede ser modificada de diferentes maneras: refinamiento de grano, y
una distribución homogénea o heterogénea de la perlita del acero[1,2,3,4]. Considerando que la perlita espreferencialmente catódica, al modificar ésta se puede afectar el comportamiento electroquímico del
material y como consecuencia su resistencia a la corrosión. Esto se logra al establecerse áreas catódicas
orientadas y/o distribuidas de manera diferente, así como también modificando la morfología de la perlita
en un acero dado. Estas diferencias microestructurales y su efecto en la corrosión porCO2, se estudian
en el presente trabajo empleando microscopía electrónica de barrido y análisis químico por
espectroscopía de dispersión de energía de rayos X (MEB-EDS).

II. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Las materiales empleado corresponde a dos aceros API 5L B/X42, los cuales, a los efectos del presente
estudio se identifican como B y M. Las muestras de acero, se cortaron en cubos deaproximadamente 1
cm2 de sección transversal y se prepararon mediante desbaste con papel de SiC hasta 600 grit. Estas
muestras se estudiaron mediante MEB – EDS, tanto antes como después de los ensayos de inmersión.
El medio corrosivo en el cual se ensayaron las muestras B y M desde 24 horas hasta 576 horas, fue una
solución de NaCl al 3,5% en peso, saturada con CO2 alcanzando una presión de CO2 igual ala presión
atmosférica (88,5±0,5 kPa; 12,84±0,07 psi). El pH fue de 3,5±0,1 y la temperatura se ajustó a 45±1 °C. El
flujo de gas CO2 se mantuvo durante el tiempo de duración de los experimentos.

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Cumaná 9 al 13 de noviembre de 2008

III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los aceros empleados presentan una microestructura de ferrita – perlitabandeada a y b) Se obtuvieron
imágenes mediante microscopía óptica y electrónica de barrido cuantificándose la proporción de fase, el
tamaño de grano de ferrita, la separación entre bandas de perlita y la separación entre láminas de
cementita, en las colonias de perlita de cada acero. Los resultados de estos análisis se resumen en la
Tabla 1.

b)

a)
60μ

c)

d)

60μ

5μ

AceroB

100X

Acero M

100X

Acero B

5μ

5000X

Acero M

5000X

Figura 1 Fotomicrografías de Aceros B y M. a y b) Microscopia Óptica. c y d) MEB
Tabla 1Parámetros microestructurales determinados para los aceros B y M
Muestra
Acero B
Acero M
Proporción de Perlita (%)
27 ± 4
23 ± 5
30 ± 3 [6,8 ± 0,2]
43 ± 4 [5,9 ± 0,3]
Tamaño de Grano de Ferrita (μm) [Número ASTM]
36 ± 3
48± 6
Distancia entre Bandas de perlita (μm)
0,44 ± 0,05
0,88 ± 0,13
Distancia Interlaminar (Fe3C) (μm)
Morfología de la perlita
Perlita fina
Perlita gruesa
Las mayores diferencias observadas se encuentran en un menor tamaño de grano de ferrita, menor
separación entre bandas de perlita y una morfología más fina de las colonias de perlita para el acero B,
en comparación con el acero M....