Informe de investigador

Informe científico de investigador: Picasso, Alberto Carlos (2014)

Resumen

Durante este período, se trabajó fundamentalmente en el marco del Proyecto “Evolución Microestructural y Propiedades Mecánicas a Altas Temperaturas en Aceros Austeníticos, tipo Fe-Ni-Cr”. Estos aceros son utilizados en la fabricación de tubos para hornos de pirólisis en plantas petroquímicas de la región. Su microestructura del tipo dendrítica está compuesta, básicamente, por una matriz austenítica fortalecida por una red de carburos eutecticos primarios del tipo M7C3 y M23C6 y precipitados secundarios muy finos interdendríticos (carburos del tipo M23C6); los cuales, pueden ser controlados mediante tratamientos térmicos de envejecimiento. Nuestro aporte en este sentido apunta a comprender el o los mecanismos que operan a altas temperaturas en la estabilización ó tranformación que sufren los precipitados primarios y secundarios. En este sentido, se ha caracterizado la microestructura a través de microscopía óptica de diferentes muestras envejecidas entre 0 y 4000 h, a diferentes temperaturas de envejecimiento (750, 800, 850 y 900oC) en la aleación comercial de última generación, ET 45 Micro; cuyos componentes principales son: 0.45 C, 35Cr, 45 Ni y 1 Nb (% en peso); se ha determinado la microdureza Vickers para cada temperatura en muestras a diferentes tiempos de envejecimiento. Paralelamente, se ha realizado un análisis más profundo de la microestructura mediante microscopía electrónica de barrido, utilizando técnicas de haz de electrones secundarios y haz de electrones retrodifundidos para diferenciar la naturaleza de los carburos presentes y difracción de rayos X, para complementar la información de los compuestos que se forman durante el envejecimiento. Además, se obtuvieron muestras para ensayos de tracción de tubos; se realizaron envejecimientos a temperaturas y tiempos críticos a fin de comprender los efectos que producen las transformaciones de algunos carburos sobre las propiedades mecánicas. Un estudio paralelo, se ha realizado en el acero HP modificado con Nb (0.4C, 26Cr, 35 Ni, 0.8Nb) con el fin de comparar las características mecánicas de ambos materiales. Los resultados obtenidos, indican que en el caso del acero HP modificado con Nb, los carburos primarios interdendríticos del tipo NbC transforman hacia un compuesto rico en Ni, Si y Nb; el cual, podría tratarse de la fase G (compuesto frágil indeseable). Esta fase, podría ser responsable de la pérdida de dureza luego de un dado tiempo de envejecimiento a una determinada temperatura. Esto no ocurre en la aleación ET45 micro, la cual muestra un mayor contenido de Ni y Cr, fundamentalmente. Sin embargo, aún sigue siendo objeto de estudio el por qué se obtiene una pérdida de dureza a T=750oC en la aleación HP modificada con Nb; mientras que la resistencia máxima por tracción no cambia apreciablemente. Cabe destacar que, existen escasos aportes en artículos de investigación sobre esta clase de problemas que presentan estos materiales. En este sentido, se tiene pensado preparar una aleación de composición idéntica a la del compuesto fase G, a efecto de caracterizar sus propiedades mecánicas. Es importante destacar que, se está trabajando en la construcción de dos máquinas para ensayos de creep a altas temperaturas; también, se ha adquirido un microscopio óptico marca Leica de última generación y una máquina universal de ensayos mecánicos marca Instron de 150000 N. Por último, se pretende vincular la naturaleza de este tipo de estudios con el desarrollo para la fabricación de tubos que viene implementando el grupo Techint en la Argentina.

Palabras clave
aceros austeníticos
altas temperaturas
microscopía óptica
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