Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Lomas de Zamora. Aplicaciones de recargues de modernos aceros inoxidables
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- Isabel María del Carmen Acosta Medina
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1 Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Lomas de Zamora Aplicaciones de recargues de modernos aceros inoxidables CABA, viernes 28 de octubre del 2016
2 LOS ACEROS INOXIDABLES: Generalidades Desarrollados en los comienzos de la primer guerra mundial Fórmula correcta para su aleación en el Fierro (Fe) en aproximadamente un 70% y un 30% de otros elementos El elemento principal es el cromo (Cr) Genera una película pasiva Oxido de Cr Delgada y transparente Impermeable e insoluble Auto-regenerada 01 Característica principal: Resistencia a la corrosión
3 5 familias: ACEROS INOXIDABLES: Familias Austeníticos 02 Llamados así por las particularidades estructuras cristalinas Ferríticos Martensíticos Dúplex (ferrita y austenita) Llamados así por el tipo de tratamiento térmico empleado Endurecidos por precipitación
4 ACEROS INOXIDABLES: Familias 03 Superferrítico Cr y Mo 430 Sin Ni + Nb, Ti Soldabilidad Aleaciones Ni-Cr-Fe +Ni Corrosión a temperatura 309, 310, 314, Cr y Ni Mecánica y corrosión + S Maquinabilidad 303, 303S Dúplex + Cr y Ni Mecánica Superdúplex + Cr, Ni y Mo Corrosión Ti Soldabilidad 304 (18-8) + Cu, Ti, Al y Ni Endurecimiento Endurecidos por precipitación 304L 316L 317L Superausteníticos - C Soldabilidad + Ni, Mo, N Resistencia a la corrosión + Mo Corrosión Austenítico Mo Corrosión Austenítico Mn, N y Ni Mecánica Ni y bajo Cr martensíticos 403, 410 Austeníticos 201, 202 C y + Ni Soldabilidad Supermartensíticos
5 ACEROS INOXIDABLES: Austeníticos Serie 200 y 300 (AISI) Cr entre 16 a 26% C inferior al 0.1% con Ni, Mn y N Aplicaciones generales: Industria química Industria petroquímica Industria alimenticia Características principales: Excelente resistencia a la corrosión Endurecidos por trabajo en frío Excelente soldabilidad Fácil conformado Buenas propiedades a bajas temperaturas No son magnéticos 04
6 ACEROS INOXIDABLES: Ferríticos Serie 400 (AISI) Cr entre 11 a 30% C inferior al 0.08% Aplicaciones generales: Industria doméstica Industria automovilística Electrodomésticos Características principales: Buena resistencia a la corrosión y oxidación No pueden templarse con tratamiento térmico Buenas características mecánicas y ductilidad Las propiedades mecánicas disminuyen a bajas temperaturas (inferiores al ambiente) Sólo pueden endurecerse por deformación en frio Baja soldabilidad Son magnéticos 05
7 ACEROS INOXIDABLES: Martensíticos Serie 400 (AISI) Cr entre 10,5 a 18% C inferior al 1.2% Aplicaciones generales: Herramientas de corte Turbinas de vapor y gas Elementos quirurgicos Características principales: Moderada resistencia a la corrosión Endurecibles por tratamiento Pobre soldabilidad Son magnéticos 06
8 ACEROS INOXIDABLES: Dúplex Cr entre 18 a 28% C inferior al 1.2% Aplicaciones generales: Intercambiadores de calor Conducción de fluidos corrosivos Plataformas offshore Características principales: Microestructura: ferrita y austenita Buena resistencia a la corrosión Buenas propiedades mecánicas No pueden ser endurecidos por tratamientos térmicos Endurecibles por deformación plástica en frío Buena soldabilidad Son semi-magnéticos 07
9 ACEROS INOXIDABLES: Endurecidos por prec. Cr entre 10,5 a 18% Bajo contenido de C Aleados con Ni, Al, Cu, Mo, Nb, Ti Aplicaciones generales: Cadenas Piezas de engranajes Engranajes Características principales: Aceros patentados Identificados según fabricante Pueden ser austeníticos o martensíticos Moderada resistencia a la corrosión Altas propiedades mecánicas Endurecidos por tratamientos térmicos Pueden ser magnéticos 08
10 Contenido de Níquel Aplicaciones de recargues de modernos aceros inoxidables ACEROS INOXIDABLES Austeníticos 10 5 Endurecidos por precip. Ferríticos Contenido de Cromo
11 ACEROS INOXIDABLES 10 AUSTENÍTICOS MARTENSÍTICOS DÚPLEX Austeníticos clásicos Martensíticos clásicos Dúplex clásicos Austeníticos bajo C Soft Martensíticos Súper dúplex Súper austeníticos Súper martensíticos Lean dúplex
12 SOLDADURA Desde el punto de vista metalúrgico, la soldadura se puede abordar de tras formas: Consumible Metal de aporte puro 11 Recargue 10 mm Componente soldado Junta soldada 10 mm
13 OBJETIVOS 12 Estudiar y entender los fenómenos que controlan: Variables del proceso de soldadura (gas de protección, calor aportado y tratamiento térmico post soldadura) Macro/micro estructura (composición química, modo de solidificación y transformaciones de fase) Propiedades (soldabilidad del consumible, tracción, tenacidad, corrosión y daño por hidrógeno, resistencia al desgaste)
14 LITERATURA MODERNA DSS: Junta soldada 13 Precipitación de compuestos intermetálicos, fase sigma Paulraj, P. and R. Garg, EFFECT OF INTERMETALLIC PHASES ON CORROSION BEHAVIOR AND MECHANICAL PROPERTIES OF DUPLEX STAINLESS STEEL AND SUPER-DUPLEX STAINLESS STEEL. Advances in Science and Technology - Research Journal, (27): p
15 LITERATURA MODERNA: Junta soldada 14 Equilibrio microestructural (ferrita y austenita) Ramkumar, K.D., et al., Effect of optimal weld parameters in the microstructure and mechanical properties of autogeneous gas tungsten arc weldments of super-duplex stainless steel UNS S Materials and Design, : p
16 LITERATURA MODERNA: Junta soldada 15 Soldadura de disímiles: Moteshakker, A. and I. Danaee, Microstructure and Corrosion Resistance of DissimilarWeld-Joints between Duplex Stainless Steel 2205 and Austenitic Stainless Steel 316L. Journal of Materials Science & Technology, : p
17 LITERATURA MODERNA: Junta soldada 16 Aplicaciones criogénicas Yıldızlı, K., Investigation on the microstructure and toughness properties of austenitic and duplex stainless steels weldments under cryogenic conditions. Materials and Design, : p
18 LITERATURA MODERNA: Recargue 17 Geometría de los cordones Kannan, T. and N. Murugan, Effect of flux cored arc welding process parameters on duplex stainless steel clad quality. Journal of Materials Processing Technology, : p
19 LITERATURA MODERNA: Recargue 18 Tipo de corriente (constante vs pulsada) Eghlimi, A., M. Shamanian, and K. Raeissi, Effect of current type on microstructure and corrosion resistance of super duplex stainless steel cladding produced by the gas tungsten arc welding process. Surface & Coatings Technology, : p
20 LITERATURA MODERNA: Recargue 19 Tribocorrosión Abbas Eghlimi, Keyvan Raeissi, Morteza Shamanian, Tribocorrosion Behavior of Overlay Welded Super Duplex Stainless Steel in Chloride Medium. J Bio Tribo Corros, p
21 Sobre: Geometría de los recargues Dilución Equilibrio microestructural Precipitados Corrosión por inmersión Corrosión por picado (curvas de polarización) Corrosión + Desgaste (tribocorrosión) Aplicaciones de recargues de modernos aceros inoxidables NUESTRA TAREA EN LA FI-UNLZ 20 Materiales de recargue: Dúplex Súper dúplex Lean dúplex Objetivos: Efecto del calor aportado Efecto de la cantidad de capas Efecto de los parámetros de pulsos
22 NUESTRA TAREA EN LA FI-UNLZ 21 Soldaduras Radiografías PWHT Composición química Macroestructura Microestructura
23 NUESTRA TAREA EN LA FI-UNLZ 22 Dureza Tracción Charpy V Corrosión por picado Corrosión bajo tensiones Daño por Hidrógeno
24 Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Lomas de Zamora MUCHAS GRACIAS! CABA, viernes 28 de octubre del 2016
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