Estudio del comportamiento del acero astm a335 p92 bajo una atmósfera oxidación-nitruración continua a altas temperaturas

Abstract

Las fallas que presentan las tuberías de calderas de refinería suceden a causa de factores como el tiempo y temperaturas de trabajo, condiciones ambientales, productos de combustión, entre otros, reduciendo el tiempo de vida del equipo y aumento de costos en mantenimiento. La prevención y selección de materiales es fundamental para mantener a mayor tiempo de operación los sistemas. En este trabajo de investigación se evaluó el comportamiento del acero ASTM A335 P92 en una atmósfera de oxidación-nitruración continua y vapor de agua, tomando muestras en tiempos de 1, 20, 50, 100 y 200 horas en un rango de temperatura de 450 y 550°C. Se realizó análisis metalográfico de las probetas antes y después de cada ensayo para identificar el cambio microestructural, comprobando cambios en la superficie del acero. Así mismo, se realizó el análisis de dureza y microdureza, evidenciando los efectos de los elementos aleantes en la formación de precipitados de carburos metálicos, manteniendo la dureza y aumentando la microdureza. También se analizó la prueba de espectroscopia foto-electrónica de rayos X (XPS), por medio de la cual, se determinaron los productos de corrosión. Además, se realizó la caracterización del material por medio del análisis de microscopía electrónica de barrido y espectrometría de energía dispersa (SEM-EDS), se encontró la formación de capas de óxido protectoras adyacentes a la superficie del acero producto de los elementos aleantes y, la presencia de vapor de agua permitió la inestabilidad de las capas de óxido externas al aumentar el tiempo de exposición y temperatura. Teniendo en cuenta el estudio cinético, el comportamiento mostrado del acero P92, se describió un crecimiento con tendencia parabólica, característico de aceros de la misma familia en procesos de corrosión a altas temperaturas.