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Tesis

Evaluación de la susceptibilidad a la fisuración bajo tensión en medio sulfídrico de aceros al carbono de baja aleación

1996



Título Evaluación de la susceptibilidad a la fisuración bajo tensión en medio sulfídrico de aceros al carbono de baja aleación
Nombre Morales, Claudio Ruben
Ingeniero Químico Universidad de Buenos Aires Argentina
Magister en ciencia y tecnologia de materiales UNSAM
Directores Ing. Pérez Teresa.
.
. CINI - FUDETEC - SIDERCA
Fecha Defensa 21/10/1996
Jurado

Código Código IT IT/T--13/96

Resumen

El fenómeno de fragilización por hidrógeno, y en particular de fisuración bajo tensión en medio sulfídrico o sulfide stress cracking (SSC), ha sido objeto de estudio durante muchos años, fundamentalmente a partir del descubrimiento de que este fenómeno fuera el causante de la falla ocurrida en el pozo de producción Walter Marr 1, Pincher Creek Field, Canadá (1951). Este pozo, de 12000 pies de profundidad, contenía un alto porcentaje en volumen de sulfuro de hidrógeno (cercano al 10% ).
En los aceros al carbono la incorporación de hidrógeno, producto de la reacción entre el sulfídrico y el hierro, provoca un marcado descenso de la fractotenacidad del material. Los trabajos de investigación y desarrollo en este campo están, entonces, orientados a lograr una microestructura que permita incrementar, en forma simultánea, la resistencia mecánica y a la SCC. Fijado este objetivo resulta claro que es necesario evaluar la performance de los materiales expuestos al o los medios de interés, es decir, determinar el efecto del hidrógeno sobre las propiedades del material. La National Association of Corrosion Engineers (NACE), ha standarizado algunos de los ensayos más utilizados en la Norma NACE TM0177-90.
En el presente trabajo se ha determinado la resistencia a la SSC de distintos aceros al carbono de baja aleación mediante la aplicación del ensayo DCB (doble cantilever: para evaluar la resistencia a la propagación de fisuras por SSC y cuantificarla a través del factor de intensidad de tensiones crítico en el medio) y se ha estudiado el efecto de las propiedades mecánicas, tratamientos térmicos y microestructura sobre dicha performance.
También se evaluó el efecto de la geometría de la probeta DCB, ensayando probetas con distintos espesores permitidos por la Norma TM0177-90. Finalmente, se desarrolló un método que permite, por aplicación de técnicas de ultrasonido, determinar la velocidad de propagación de fisuras por SSC en probetas DCB, y correlacionar esta velocidad con el factor de intensidad de tensiones aplicado.

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