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Estudio de la corrosión continua del acrero astm a335 p91 a altas temperaturas caso de estudio atmósfera de oxidación-nitridación de la refinería

Resumen

Actualmente, la industria de la refinación del petróleo emplea los gases gastados de la refinería, como sustituto o complemento del gas natural en los procesos de combustión. Esta mezcla de gases genera altas temperaturas que favorecen los distintos mecanismos de corrosión en un ambiente de combustión, reduciendo la vida útil de las aleaciones implementadas en los hornos de la refinería. En esta investigación se evaluó el comportamiento del acero ASTM A335 P91 en una atmósfera de oxidación-nitridación bajo el efecto del vapor de agua (O2 / N2 / H2O), obtenida a partir de una mezcla modelo de refinería. El acero fue sometido a 5 tiempos de exposición, con un intervalo de 1h a 100h y dos temperaturas de 650-750°C. Realizado el análisis metalográfico se observó una estructura ferrítica con pequeñas cantidades de perlita, que al exponerla a las temperaturas de estudio presentó la precipitación de múltiples carburos, reflejado en la variación de la dureza y microdureza. Mediante la técnica de microscopia de barrido electrónico (SEM-EDS) y difracción de rayos x se identificó la formación de una capa de óxido dúplex luego de 100h de exposición a 650 y 750°C, compuesta principalmente de hematita y espinela de hierro-cromo, cuyos resultados fueron congruentes con los obtenidos mediante la simulación realizada en el software termodinámico HSC Chemistry 6.0. Finalmente, el estudio cinético corroboró el carácter protector de las capas de óxido formadas sobre la superficie del acero, ya que la gráfica de ganancia masa en función del tiempo se ajustaba principalmente a la ley de crecimiento parabólico. Cabe resaltar que no se identificó la presencia de nitruros, sin embargo, no se descarta la formación nitruros a mayores tiempos de exposición o la presencia de nitruros amorfos.