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La presente investigación está dirigida a obtener un modelo para predecir la fragilización del acero inoxidable austenítico AISI 304H expuesto a elevada temperatura, producto de su degradación metalúrgica debido a la precipitación de fase Sigma. El elemento estudiado corresponde a una tubería de 60 pulgadas de diámetro asociado al sistema de tope de un regenerador que opera continuamente en 1300 °F en una planta de Craqueo Catalítico de una planta de refinación de petróleo con 15 años en servicio, siendo esta planta fundamental para la producción de gasolina. Se tomaron 12 muestras a lo largo de la tubería estudiada, tomando una muestra por cada componente de la tubería, es decir, una muestra para cada codo mitrado y una muestra para cada tramo recto, de los cuales se fabricaron 3 probetas por muestra, para un universo de 36 probetas, cumpliendo con las dimensiones definidas en la norma ASTM E 23. Se determinó la composición química del acero mediante un analizador portátil basado en identificación positiva de materiales, se observó la microestructura del acero mediante Microscopía Óptica, se dimensionó el precipitado para determinar el factor de forma, así como también la cuantificación de la precipitación de fase sigma mediante un analizador de imágenes digital y se realizó la medición de dureza Vickers en sitio. Se realizó fractografía mediante el microscopio electrónico de barrido para evaluar la superficie de fractura, se aplicó la técnica de SEI (Secundary Electron Image) que provee información sobre la morfología y topografía de la superficie y BES (Back Scattered Electron) que provee información para identificar fases, la cual se complementó con EDX (Energy-dispersive X-ray spectroscopy). Se obtuvo un modelo basado en la cantidad, forma del precipitado y la dureza, con una confiabilidad del 88.66%, permitiendo predecir la tenacidad de impacto, siendo posible la predicción usando ensayos no destructivos aplicados “in situ” y se planteó un mecanismo de fragilización de aceros inoxidables expuestos a elevadas temperaturas. |
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