Estudio de la corrosión en un ambiente de combustión tipico de una caldera a alta temperatura: caso de estudio acero astm a285 gr.c

Abstract

El acero ASTM A285 gr. C. es una aleación ampliamente utilizada en la fabricación de hornos, calderas y plantas de generación de energía eléctrica. Sin embargo, su resistencia a la corrosión se ve afectada a altas temperaturas. En esta investigación se evaluó el comportamiento del acero ASTM A285 gr. C. bajo condiciones reales en la caldera de Bienestar Universitario de la UIS a una temperatura de 850 °C y usando como combustible el Gas Natural FENOSA; sometido a 5 tiempos de exposición con un intervalo de 1 a 15 días. Entre los resultados principales, el análisis metalográfico permitió identificar una estructura ferrítica con bajas cantidades de perlita en la estructura del acero; que después de 15 días en las condiciones de la caldera, mostró la precipitación de múltiples carburos. Estos cambios estructurales, se relacionaron con una variación de microdureza y dureza en la aleación. Por otro lado, a través de la técnica de microscopia de barrido electrónico (SEM-EDS) y difracción de rayos x (DRX), se identificó la formación de una sola capa de óxido, luego de 15 días de exposición; la cual estaba compuesta principalmente por magnetita y hematita. Estos resultados fueron comparados con los obtenidos en una simulación realizada con el software termodinámico HSC Chemestry 5.1, mostrando congruencia. Por su parte, el estudio cinético arrojó, por medio de las gráficas de ganancia masa y de espesores en función del tiempo, un comportamiento que se ajustaba principalmente a la ley de crecimiento parabólico, con un alto valor de constante cinética. Finalmente, se puede decir que después de 15 días de corrosión cíclica en la caldera, no se reportaron fallas importantes ni la presencia de otro fenómeno corrosivo distinto a la oxidación.