Estudio del proceso de generación y comportamiento de grietas en un acero 2 1/4 cr 1 mo
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Date
2010
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
El hidrógeno degrada metales y aleaciones, puede provocar el colapso de una estructura para niveles de carga que son muy bajos cuando se los compara con los que pueden ser soportados por materiales libres de hidrógeno. El resultado generalmente es una fractura catastrófica de naturaleza frágil y que ocurre inesperadamente, en algunos casos luego de mucho tiempo en servicio. Esa es una de las causas de fallas en la industria del petróleo y del gas. En este trabajo se presentan los principales fundamentos teóricos de la interacción del hidrógeno los aceros, estos son la base para estudiar el comportamiento, características y mecanismos de falla del acero por efectos de este elemento. Se evalúa la fragilización por hidrógeno en el acero 2 ¼ Cr 1 Mo. Para tal efecto, se toma como base de estudio el material en condición nueva y una segunda condición obtenida a partir de un tratamiento térmico de la muestra en condición nueva resultando un envejecido artificial del material. Para cada una de estas condiciones, se evalúa el efecto del hidrógeno en las principales propiedades mecánicas como la tenacidad, resistencia mecánica, dureza y ductilidad. A través de pruebas de permeación se determina la solubilidad y difusividad aparente del hidrógeno en el acero. El análisis metalográfico y fractográfico complementan el estudio. Se determina por medio de modelamiento matemático la concentración de hidrógeno en el acero. Mediante la realización del presente trabajo se han estudiado aspectos fundamentales de la fragilización por hidrógeno y su incidencia sobre las propiedades del acero 2 ¼ Cr 1 Mo, como medio de comparación con el material del reactor de hidrotratamiento, lo que permitió evaluar los factores que favorecen el origen y crecimiento de las grietas presentes en este.
Description
Keywords
Hidrógeno, Daño por hidrógeno, Fragilización, Difusividad de hidrógeno, Solubilidad de hidrógeno.