Caracterización de los carburos presentes en el acero 2 1/4 cr-1mo luego de ser puesto en servicio en una planta de Ecopetrol S.A.

Abstract

Los aceros ferríticos de baja aleación, como lo son los aceros Cr-Mo son ampliamente usados en la industria petrolera, por poseer alta resistencia mecánica [3]. Sin embargo, los aceros Cr-Mo sufren un proceso de fragilización por revenido al ser sometidos a un prolongado tiempo de servicio en rangos de temperaturas. Debido a la formación de carburos que generan una pérdida de tenacidad y en consecuencia pueden comprometer su integridad estructural y vida de servicio [4]. En este trabajo se realiza la caracterización de los carburos presenten en un acero 2¼Cr-1Mo, perteneciente a un reactor que estuvo 43 años en servicio en una planta de hidrotratamiento de Ecopetrol S.A. En este análisis se observó la evolución de los carburos desde la parte interior (cerca al cladding) hasta su exterior. La caracterización se lleva a cabo por medio de análisis de composición química, ensayos de dureza, difracción de rayos X, microscopía óptica utilizando ataques selectivos y SEM. Los resultados de la caracterización del material indican una disminución de los valores de dureza desde la zona interna hasta la zona externa de la pared del reactor asociada a cambio microestructurales sufridos por el acero, especialmente en la zona cercana al cladding. El estudio metalográfico reveló que en el acero 2¼Cr- 1Mo, envejecido en servicio predomina una estructura ferrítico-perlítica con desdoblamiento de la perlita, cuya morfología granular indica la degradación microestructural. Además utilizando los ataques selectivos, se observó la presencia de los carburos M3C7, M3C, M23C6 y M6C, característicos en este tipo de acero. Las imágenes de microscopía electrónica de barrido y los análisis de EDS confirman la presencia de dichos precipitados. Destacando que el carburo se presenta en mayor proporción en el acero 2¼Cr-1Mo envejecido en servicio es el carburo M6C.