Presentacin de PowerPoint

Docente:INTEGRANTES Jacobo de Jess Gmez Gmez 15/06/2015 08:43 p.m.ACR-115UNIVERSIDADDEELSALVADORFACULTADDEINGENIERAYARQUITECTURAESCUELADEINGENIERAMECANICA ACEROS ESPECIALES

11 Historia de los aceros dplex.Los aceros inoxidables dplex, aqullos con una microestructura mixta de proporciones aproximadamente iguales de austenita y ferrita, han existido desde hace casi 80 aos. Los primeros tipos eran aleaciones de cromo, nquel y molibdeno. Los primeros aceros inoxidables dplex laminados se produjeron en Suecia en 1930 y se utilizaron en la industria del papel al bisulfito con el fin de reducir los problemas de corrosin intergranular de los primeros aceros inoxidables austenticos con alto contenido de carbono.El mismo ao se producan en Finlandia piezas fundidas de acero dplex y en 1936 se concedi en Francia una patente para el que se conocera como Uranus 50. El Tipo AISI 329 (EN 1.4460) qued establecido despus de la II Guerra Mundial, utilizndose ampliamente para tubos de intercambiadores de calor con cido ntrico. 15/06/2015 08:43 p.m.ACR-1152Historia de los aceros dplexUno de los primeros tipos de acero dplex especficamente desarrollado para mejorar la resistencia a la corrosin bajo tensiones en presencia de cloruros (SCC) fue el 3RE60. Durante los aos siguientes, los tipos de acero dplex, laminados o colados, se han utilizado en diferentes procesos de aplicaciones industriales, incluyendo recipientes, intercambiadores de calor y bombas.Estos aceros inoxidables dplex de primera generacin ofrecan buenos rendimientos, pero presentaban limitaciones en las uniones soldadas. La zona afectada trmicamente (ZAT) presenta una tenacidad reducida, debido al exceso de ferrita, y una resistencia a la corrosin considerablemente menor que la del metal base. Estos problemas limitaban el uso de los aceros inoxidables dplex de primera generacin, normalmente sin soldarlos, a algunas aplicaciones especficas.

15/06/2015 08:43 p.m.ACR-1153Historia de los aceros dplex15/06/2015 08:43 p.m.ACR-1154Los aceros inoxidables dplex de segunda generacin se definen por su aleacin con nitrgeno. Este nuevo desarrollo comercial, iniciado a finales de los aos 70, coincidi con el desarrollo de los campos petrolferos y plataformas de gas del Mar del Norte y con la demanda de aceros inoxidables con excelente resistencia a la corrosin por cloruros, facilidad de fabricacin y alta resistencia mecnica. El 2205 se convirti en el caballo de batalla de los tipos dplex de segunda generacin y se utiliz ampliamente para conducciones de recoleccin de gas y aplicaciones de procesos en plataformas marinas. La alta resistencia de estos aceros permita reducir el espesor y, por lo tanto, el peso en las Historia de los aceros dplexAl igual que los aceros inoxidables austenticos, los aceros inoxidables dplex son una familia de tipos que varan en su comportamiento ante la corrosin en funcin del contenido de aleantes. El desarrollo de los aceros inoxidables dplex ha continuado, pudiendo dividirse en la actualidad en cinco grupos: Dplex de baja aleacin tal como el EN 1.4362 (2304), al que deliberadamente no se aade molibdeno;Dplex estndar tal como el EN 1.4462 (2205), el ms utilizado representando ms del 80 % del uso de aceros dplex;25 % Cr dplex, como la Aleacin 255 con PREN* inferior a 40sper dplex (PREN 4045), con 2526 % de Cr y mayor cantidad de Mo y N en comparacin con los tipos 25 % Cr, tal como el EN 1.4410 (2507);hper dplex, definido como un acero inoxidable dplex de alta aleacin con un PREN mayor de 45.* PREN = Nmero Equivalente de Resistencia a las Picaduras = % Cr + 3,3 (% Mo + 0,5 % W) + 16 % N.

15/06/2015 08:43 p.m.ACR-1155Aceros inoxidables dplexSon aleaciones cromo-nquel-molibdeno, sus caractersticas son las siguientes:Son magnticosNo pueden ser endurecidos por tratamientos trmicosBuena soldabilidadLa estructura dplex mejora la resistencia a la corrosin de fractura bajoTensin en ambientes con iones de cloruro15/06/2015 08:43 p.m.ACR-1156Aceros inoxidables dplex15/06/2015 08:43 p.m.ACR-1157Los aceros inoxidables dplex o de estructura austeno-ferrtica combinan aspectos caractersticos y diferenciadores de las familias de aceros austenticos y ferrticos. De este modo se trata de una familia de aceros que muestran una buena resistencia a la corrosin bajo tensin en medios que contienen cloruros (mejor comportamiento que los austenticos pero peor que los ferrticos), una ductilidad y tenacidad intermedia entre las de ambas familias y un lmite elstico apreciablemente mayor que el de los aceros ferrticos y austenticos. Es decir, en general combinan las ventajas e inconvenientes de las otras dos familias, por lo que, en ciertas aplicaciones prcticas puede ser la opcin ms ventajosa.

Composicin Qumica y Funcin de los Elementos de AleacinNormalmente se acepta que las favorables propiedades de los aceros inoxidables dplex pueden conseguirse con equilibrios de fases del 30 % al 70 % de ferrita y austenita. Sin embargo, es habitual considerar que los aceros inoxidables dplex tienen cantidades aproximadamente iguales de ferrita y austenita, favorecindose ligeramente en la actualidad la austenita para mejorar la tenacidad y las caractersticas de procesado. Las interacciones de los elementos de aleacin ms importantes, especialmente el cromo, molibdeno, nitrgeno y nquel, son bastante complejas. Para conseguir una estructura dplex estable que responda bien al procesado y a la fabricacin, se debe cuidar la obtencin del nivel correcto de cada uno de estos elementos.

15/06/2015 08:43 p.m.ACR-1158Composicin Qumica y Funcin de los Elementos de Aleacin15/06/2015 08:43 p.m.ACR-1159Adems del equilibrio de fases, existe un segundo problema importante con los aceros inoxidables dplex y su composicin qumica: la formacin de fases intermetlicas perjudiciales a temperaturas elevadas. Las fases sigma y chi se forman en aceros inoxidables con alto contenido de cromo y de molibdeno, precipitndose preferentemente en la ferrita. La adicin de nitrgeno retarda significativamente la formacin de estas fases. Por lo tanto, es esencial que est presente suficiente nitrgeno en solucin slida.

Composicin Qumica y Funcin de los Elementos de AleacinEl rango de composicin inicial para el 2205 (UNS S31803, Tabla 4) era demasiado amplio. La experiencia ha demostrado que para una ptima resistencia a la corrosin y evitar las fases intermetlicas, los niveles de cromo, molibdeno y nitrgeno deberan ser los de la mitad superior de sus rangos para el S31803. Por ello se introdujo un 2205 modificado, el UNS S32205 (Tabla 4), con un rango de composicin ms estrecho que es el tpico de la produccin actual del 2205. A menos que se indique otra cosa en esta publicacin, 2205 hace referencia a la composicin del S32205.

15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11510Composicin Qumica y Funcin de los Elementos de Aleacin15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11511

Composicin Qumica y Funcin de los Elementos de Aleacin15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11512

Composicin Qumica y Funcin de los Elementos de Aleacin15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11513

Funcin de los elementos de aleacin en los aceros inoxidables dplex.A continuacin se presenta brevemente el efecto de los elementos de aleacin ms importantes sobre las propiedades mecnicas, fsicas y de corrosin de los aceros inoxidables dplexCromo:Es necesario un mnimo de alrededor del 10,5 % de cromo para formar una pelcula pasiva de xido de cromo estable que proteja eficazmente un acero contra la corrosin atmosfrica leve. La resistencia a la corrosin del acero inoxidable aumenta con el contenido de cromo. El cromo es un formador de ferrita, promoviendo la estructura cbica centrada en el cuerpo del hierro. A mayores contenidos de cromo, se necesita ms nquel para formar una estructura austentica o dplex (austentica ferrtica).

15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11514Funcin de los elementos de aleacin en los aceros inoxidables dplexCromoUn contenido alto de cromo tambin favorece la formacin de fases intermetlicas. Normalmente, el contenido mnimo de cromo en los aceros inoxidables austenticos es del 16 % y en los tipos dplex del 20 %. El cromo tambin aumenta la resistencia a la oxidacin a altas temperaturas. Este efecto es importante debido a su influencia en la formacin y eliminacin de la cascarilla de xido o de la coloracin resultante tras un tratamiento trmico o la soldadura. El decapado y la retirada de la coloracin son ms difcil con los inoxidables dplex que con los inoxidables austenticos

15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11515Funcin de los elementos de aleacin en los aceros inoxidables dplexMolibdenoEl molibdeno acta para apoyar al cromo en la resistencia contra la corrosin por picaduras de los aceros inoxidables. Cuando el contenido mnimo de cromo es del 18 %, la adicin de molibdeno resulta aproximadamente tres veces ms eficaz que la de cromo contra la corrosin por picaduras y por intersticios en presencia de cloruros. El molibdeno es un formador de ferrita y tambin aumenta la tendencia de los aceros inoxidables a formar fases intermetlicas perjudiciales. Por ello, su contenido se reduce normalmente a menos del 7,5 % en los inoxidables austenticos y del 4 % en los inoxidables dplex.

15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11516Funcin de los elementos de aleacin en los aceros inoxidables dplex15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11517NitrgenoEl nitrgeno aumenta la resistencia a la corrosin por picaduras y por intersticios de los aceros inoxidables austenticos y dplex. Tambin aumenta sustancialmente su resistencia mecnica y es, de hecho, el elemento reforzador de la solucin slida ms eficaz y un aleante de bajo coste. La mejor tenacidad de los inoxidables dplex con nitrgeno se debe a su mayor contenido de austenita y al menor contenido intermetlicas.El nitrgeno no impide la precipitacin de fases intermetlicas, pero retrasa su formacin lo suficiente como para permitir el procesado y fabricacin de los tipos dplex. El nitrgeno se aade a los aceros inoxidables dplex y austenticos de alta resistencia a la corrosin con elevados contenidos de cromo y molibdeno para compensar su tendencia a formar la fase sigma.

Funcin de los elementos de aleacin en los aceros inoxidables dplex15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11518El nitrgeno es un potente formador de austenita y puede reemplazar algo de nquel en los aceros inoxidables austenticos. El nitrgeno reduce la energa de los defectos de apilamiento y aumenta la velocidad de endurecimiento por deformacin de la austenita. Tambin aumenta la resistencia mecnica de la austenita por endurecimiento de la solucin slida. En los aceros inoxidables dplex normalmente se aade nitrgeno y se ajusta el nquel con el fin de conseguir el equilibrio de fases deseado. Los formadores de ferrita, cromo y molibdeno, se equilibran con los formadores de austenita, nquel y nitrgeno, para desarrollar la estructura dplex.

Funcin de los elementos de aleacin en los aceros inoxidables dplexNquelEl nquel es un estabilizador de la austenita, que promueve el cambio de la estructura cristalina del acero inoxidable de cbica centrada en el cuerpo (ferrtica) a cbica centrada en las caras (austentica).Los inoxidables ferrticos contienen poco o nada de nquel, los inoxidables dplex contienen una cantidad entre reducida e intermedia, del 1,5 % al 7 %, y los inoxidables austenticos de la serie 300 contienen al menos un 6 % (ver las Figuras 1 y 2). La adicin de nquel retrasa la formacin de fases intermetlicas perjudiciales en los inoxidables austenticos, pero es mucho menos eficaz que el nitrgeno en el retraso de su formacin en los inoxidables dplex. La estructura cbica centrada en las caras es la responsable de la excelente tenacidad de los inoxidables austenticos. Su presencia en aproximadamente la mitad de la microestructura de los tipos dplex, aumenta en gran medida su tenacidad en comparacin con los inoxidables ferrticos

15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11519Funcin de los elementos de aleacin en los aceros inoxidables dplex15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11520

Segn la Figura 3: Aadiendo nquel, la estructura cristalogrfica cambia de cbica centrada en el cuerpo (poco o nada de nquel) a cbica centrada en las caras (mnimo 6 % de nquel en la serie 300). La microestructura de los inoxidables dplex, con contenido intermedio de nquel, contiene algunos granos ferrticos y otros austenticos, idealmente en las mismas cantidades (Figura 4).Funcin de los elementos de aleacin en los aceros inoxidables dplex15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11521

Segn la figura 4: Aumentando el contenido de nquel cambia la microestructura del acero inoxidable de ferrtica (izquierda) a dplex (centro) y a austentica (derecha). (Estas imgenes, cortesa de Outokumpu, muestran probetas pulidas y atacadas, aumentadas bajo un microscopio ptico. En la estructura dplex, la ferrita se ha teido de manera que aparece como la fase ms oscura)Metalurgia de los Aceros Inoxidables DplexEl diagrama de fases ternario hierro-cromo-nquel es un mapa de carreteras del comportamiento metalrgico de los aceros inoxidables dplex. Una seccin con el 68 % de hierro (Figura 5) muestra que estas aleaciones solidifican como ferrita (), transformndose parcialmente en austenita () conforme la temperatura se reduce hasta unos 1000 C (1832 F), dependiendo de la composicin de la aleacin. A temperaturas ms bajas se producen pocos cambios adicionales en el equilibrio ferritaaustenita. En la Figura 5 (Ref. 1) tambin se muestra el efecto del aumento del nitrgeno. Termodinmicamente, puesto que la austenita se forma a partir de la ferrita, es imposible que la aleacin sobrepase el nivel de equilibrio de la austenita. Sin embargo, segn se alcanzan temperaturas ms bajas, carburos, nitruros, fase sigma y otras fases intermetlicas son posibles constituyentes microestructurales.

15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11522Metalurgia de los Aceros Inoxidables Dplex15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11523

Figura 5: la seccin a travs del diagrama de fases ternario Fe-Cr-Ni con 68 % de hierro (pequeos cambios en el contenido de nquel y de cromo ejercen gran influencia en la cantidad de austenita y ferrita de los aceros inoxidables dplex).Las cantidades relativas de ferrita y austenita en el material producido o fabricado dependen de la composicin y del historial trmico del acero. Pequeos cambios en la composicin pueden tener un gran efecto sobre la fraccin de volumen relativa de estas dos fases, tal como muestra el diagrama de fases. Las tendencias de los elementos individuales de promover la formacin de austenita o de ferrita son de aplicacin a los tiops dplex. El equilibrio de las fases ferrita/austenita en la microestructura puede predecirse con regresin lineal multivariable como sigue:Creq = % Cr + 1,73 % Si + 0,88 % MoNieq= % Ni + 24,55 % C + 21,75 % N + 0,4 % Cu% Ferrite = -20,93 + 4,01 Creq 5,6 Nieq+ 0,016 T

Donde T (en grados Celsius) es la temperatura de recocido de 1050 a 1150 C y las composiciones de los elementos en % en peso (Ref. 2). El objetivo de mantener el equilibrio de fases deseado en un acero inoxidable dplex se consigue, fundamentalmente, ajustando los contenidos de cromo, molibdeno, nquel y nitrgeno y, posteriormente, controlando el historial trmico. Sin embargo, puesto que la velocidad de enfriamiento determina la cantidad de ferrita que puede transformarse en austenita, tras exposiciones a altas temperaturas las velocidades de enfriamiento influyen sobre el equilibrio de fases. Debido a que las velocidades de enfriamiento altas favorecen la retencin de ferrita, es posible tener ms cantidad de ferrita que la de equilibrio. Por ejemplo, la soldadura de bajo aporte trmico de una seccin gruesa puede provocar un exceso de ferrita en la Zona Afectada Trmicamente (ZAT).

23Metalurgia de los Aceros Inoxidables DplexOtro efecto beneficioso del nitrgeno, reflejado en la Figura anterior , es que eleva la temperatura a la que la austenita comienza a formarse a partir de la ferrita. Esto aumenta la velocidad de la transformacin de ferrita a austenita. Por lo tanto, incluso a velocidades de enfriamiento relativamente rpidas, se puede alcanzar el nivel de equilibrio de la austenita. En los inoxidables dplex de segunda generacin, este efecto reduce el problema de exceso de ferrita en la ZAT.

15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11524Otro efecto beneficioso del nitrgeno, reflejado en la Figura 5, es que eleva la temperatura a la que la austenita comienza a formarse a partir de la ferrita. Esto aumenta la velocidad de la transformacin de ferrita a austenita. Por lo tanto, incluso a velocidades de enfriamiento relativamente rpidas, se puede alcanzar el nivel de equilibrio de la austenita. En los inoxidables dplex de segunda generacin, este efecto reduce el problema de exceso de ferrita en la ZAT.

24Metalurgia de los Aceros Inoxidables DplexComo la fase sigma precipita durante el enfriamiento a temperaturas por debajo de la de formacin de austenita a partir de ferrita (Figura 6), el objetivo de evitar la fase sigma en los productos laminados se consigue controlando la temperatura de recocido y asegurando que el acero se enfre lo ms rpidamente posible desde esta temperatura. La velocidad de enfriamiento necesaria es bastante rpida, lo que permite utilizar el temple con agua. Las velocidades de enfriamiento excesivas durante la fabricacin slo se presentan cuando se sueldan dimensiones muy diferentes o muy gruesas con aportes trmicos muy bajos.

15/06/2015 08:43 p.m.ACR-1152525Metalurgia de los Aceros Inoxidables Dplex15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11526

Figura 6: la microestructura de una muestra de 2205 envejecida a 850 C (1560 F) durante 40 minutos mostrando la precipitacin de la fase sigma (flechas) en los bordes de granos austenita/ferrita. La fase ferrita (F) aparece ms oscura que la fase austenita (A) en la micrografa (Ref. 3)La fase alfa prima tambin es estable en las aleaciones dplex, formndose en la fase ferrita por debajo de unos 525 C (950 F) de la misma manera que se forma en aleaciones totalmente ferrticas. Alfa prima provoca la prdida de tenacidad a temperatura ambiente en aceros inoxidables ferrticos despus de mucho tiempo a unos 475 C (885 F); este comportamiento se conoce como fragilizacin a 475 C/885 F.El uso de nitrgeno como elemento de aleacin en los inoxidables dplex significa que pueden aparecer nitruros de cromo en los bordes de granos ferrita-ferrita y austenita-ferrita de la zona afectada trmicamente de las soldaduras. Si se forman en gran cantidad bajo condiciones en las que las zonas pobres en cromo no tienen tiempo para homogeneizarse durante el recocido, estos nitruros de cromo pueden reducir la resistencia a la corrosin. Sin embargo, como un mayor contenido de nitrgeno promueve la austenita, que tiene alta solubilidad para el nitrgeno, los inoxidables dplex de segunda generacin raras veces contienen significativas cantidades de nitruros de cromo. Adems, los inoxidables dplex de segunda generacin se fabrican con contenido de carbono muy bajo, por lo que la formacin de carburos perjudiciales no es normalmente un problema prctico.

26Metalurgia de los Aceros Inoxidables DplexFases perjudiciales como sigma, alfa prima y carburos y nitruros pueden formarse en minutos a ciertas temperaturas. Por lo tanto, los tratamientos trmicos necesarios en el procesado y la fabricacin, as como los ciclos de servicio, deben tener en cuenta la cintica de reaccin de la formacin de estas fases para asegurar la obtencin de las propiedades mecnicas y de resistencia a la corrosin deseada. Estos tipos dplex se han desarrollado para maximizar la resistencia a la corrosin y retardar lo suficiente las reacciones de precipitacin para permitir una fabricacin satisfactoria.

15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11527En la Figura 7 (Ref. 4, 5, 6, 7) puede verse el diagrama de precipitacin isotrmico de los inoxidables dplex EN 1.4362 (2304), EN 1.4462 (2205) y EN 1.4410 (2507).El inicio de la precipitacin de los nitruros y carburos de cromo se produce en un tiempo relativamente lento de 12 minutos, que es ms lento que en los tipos ferrticos o los austenticos altamente aleados y se debe, en parte, a la alta solubilidad del carbono y del nitrgeno en la fase austenita con poco nquel y, posiblemente, a un efecto de retraso del nitrgeno en la precipitacin de carburos. Como resultado, los tipos dplex son relativamente resistentes a la sensibilizacin en el enfriamiento. La cintica de formacin de carburos y nitruros en estos tipos slo es marginalmente afectada por el cromo, molibdeno y nquel, de manera que todos los tipos de inoxidables dplex aleados con nitrgeno tienen una cintica similar a la del 2205 respecto a estos precipitada.

27Metalurgia de los Aceros Inoxidables Dplex15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11528

Figura 7: Diagrama de precipitacin isotrmico para el acero inoxidable dplex EN 1.4462 (2205), recocido a 1050 C (1920 F). (Los tipos dplex EN 1.4362 (2304) y EN 1.4410 (2507) se muestran con fines comparativos)La precipitacin sigma y chi se produce a temperaturas algo ms altas, pero en aproximadamente el mismo tiempo que la de los carburos y nitruros. Los tipos dplex con un mayor nivel de aleacin de cromo, molibdeno y nquel tendrn una cintica sigma y chi ms rpida que el EN 1.4462 (2205); en los que tengan un contenido de aleacin menor ser ms lenta. Esto se ilustra con curvas discontinuas en la Figura 5, que muestran un inicio ms temprano de la formacin sigma y chi en el EN 1.4410 (2507), ms aleado, y ms tardo en el EN 1.4362 (2304)Alfa prima precipita en la fase ferrita endurecindola y fragilizndola. Afortunadamente, como los aceros inoxidables dplex contienen un 50 % de austenitaEste endurecimiento y fragilizacin no es tan perjudicial como en los aceros totalmente ferrticos. La prdida de tenacidad (fragilizacin) por la precipitacin de alfa prima es ms lenta que la velocidad de endurecimiento (Figura 7). La fragilizacin alfa prima raramente 28Metalurgia de los Aceros Inoxidables DplexPuesto que una exposicin prolongada a alta temperatura puede producir prdida de tenacidad a temperatura ambiente, los cdigos de diseo de recipientes a presin han establecido lmites de temperatura superior para las tensiones de diseo admisibles mximas. El cdigo TV alemn distingue entre construcciones soldadas y no soldadas y es ms conservador en sus lmites de temperatura superior que el Cdigo ASME de Calderas y Recipientes a Presin. Los lmites de temperatura en estos cdigos de diseo de recipientes a presin para diversos aceros inoxidables dplex 15/06/2015 08:43 p.m.ACR-1152929Metalurgia de los Aceros Inoxidables DplexTipo se acero Condicin ASMETUVCFCFEN 1.462 (2304)No soldado 315600300570EN 1.462 (2304)Soldado, aporte similar 315600300570EN 1.462 (2304)Soldado con 2205/2209315600250480EN 1.462 (2205)No soldado 315600280535EN 1.462 (2205)Soldado 315600250480EN 1.4410(2507)Tubos sin soldadura 315600250480Aleacin 255Soldado o no soldado315600Tabla 515/06/2015 08:43 p.m.ACR-11530Tabla 5: Lmites de temperatura superior de los aceros inoxidables dplex para valores de tensiones admisibles mximas en cdigos de diseo de recipientes a presin.

30Metalurgia de los Aceros Inoxidables Dplex15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11531EN 1.4462 (2205)EN 1.4410 ( 2507)CFCFRango de solidificacin1470 a 1382680 a 25151450 a 1350640 a 2460Temperatura de oxidacin en aire1000183010001830Formacin fase sigma700 a 95300 a 1740700 a 1000300 a 1830Precipitacin de carburos450 a 800840 a 147450 a 800840 a 1470Fragilizacin 475 C/885 F300 a 52575 a 980300 a 525575 a 980Tabla 6Tabla 6: Temperaturas tpicas para reacciones de precipitacin y otras reacciones caractersticas en aceros inoxidables dplex

31Resistencia a la CorrosinLos aceros inoxidables dplex tienen buena resistencia a la corrosin en la mayora de los ambientes en los que se utilizan los tipos austenticos convencionales. Sin embargo, hay algunas excepciones en las que son decididamente superiores. Su estructura dplex supone una ventaja en ambientes con potencial de agrietamiento por corrosin bajo tensiones por cloruros. Si la microestructura contiene al menos un 2530 % de ferrita, los inoxidables dplex son mucho ms resistentes a la corrosin bajo tensiones por cloruros que los inoxidables austenticos Tipo EN 1.4301 (AISI 304) o EN 1.4401 (AISI 316). 15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11532Esto se debe a su alto contenido en cromo, beneficioso con cidos oxidantes, que junto al suficiente molibdeno y nquel proporcionan resistencia en ambientes cidos suavemente reductores. El contenido relativamente alto de cromo, molibdeno y nitrgeno tambin les confiere muy buena resistencia contra la corrosin por picaduras y por intersticios inducida por cloruros.

La ferrita es, sin embargo, susceptible a la fragilizacin por hidrgeno, por lo que los inoxidables dplex no tienen alta resistencia en ambientes o aplicaciones donde el hidrgeno pueda incorporarse al metal y provocar la fragilizacin por hidrgeno.

32Los aceros inoxidables dplex tienen buena resistencia a la corrosin en la mayora de los ambientes en los que se utilizan los tipos austenticos convencionales. Sin embargo, hay algunas excepciones en las que son decididamente superiores. Su estructura dplex supone una ventaja en ambientes con potencial de agrietamiento por corrosin bajo tensiones por cloruros. Si la microestructura contiene al menos un 2530 % de ferrita, los inoxidables dplex son mucho ms resistentes a la corrosin bajo tensiones por cloruros que los inoxidables austenticos Tipo EN 1.4301 (AISI 304) o EN 1.4401 (AISI 316). 15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11533Esto se debe a su alto contenido en cromo, beneficioso con cidos oxidantes, que junto al suficiente molibdeno y nquel proporcionan resistencia en ambientes cidos suavemente reductores. El contenido relativamente alto de cromo, molibdeno y nitrgeno tambin les confiere muy buena resistencia contra la corrosin por picaduras y por intersticios inducida por cloruros.

La ferrita es, sin embargo, susceptible a la fragilizacin por hidrgeno, por lo que los inoxidables dplex no tienen alta resistencia en ambientes o aplicaciones donde el hidrgeno pueda incorporarse al metal y provocar la fragilizacin por hidrgeno.

33Resistencia a los cidosCon el fin de ilustrar la resistencia a la corrosin de los aceros inoxidables dplex en presencia de cidos fuertes, la Figura 6 proporciona datos de corrosin para soluciones de cido sulfrico. Este ambiente oscila entre ligeramente reductor con concentraciones de cido bajas, a oxidante con concentraciones elevadas, con un rango de composicin medio fuertemente reductor en soluciones templadas y calientes. En intercaras secas/hmedas en ambientes reductores donde hay concentracin de cido, la corrosin, especialmente de la ferrita, puede activarse y progresar rpidamente. Su resistencia a las condiciones oxidantes hace que los aceros inoxidables dplex sean buenos candidatos para el servicio con cido ntrico y cidos orgnicos fuertes.

15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11534Los inoxidables dplex EN 1.4462 (2205) y EN 1.4410 (2507) superan en rendimiento a muchos inoxidables austenticos con alto nquel en soluciones que con tengan hasta alrededor del 15 % de cido. Son mejores que los Tipos EN 1.4401 (AISI 316) o 317 hasta al menos un 40 % de cido. Los tipos de acero dplex tambin pueden resultar muy tiles con cidos oxidantes que contengan cloruros. Los inoxidables dplex no tienen el nquel suficiente para resistir las intensas condiciones reductoras de las soluciones de cido sulfrico de concentraciones intermedias, o de cido clorhdrico.

34Resistencia a la Corrosin15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11535

Figura 8: Diagrama de isocorrosin en cido sulfrico no aireado, 0,1 mm/ao (0,004 pulgadas/ao) (ensayos de laboratorio utilizando cido sulfrico grado reactivo). (Fuente: Hojas de datos de fabricantes, 254 SMO es una marca comercial de Outokumpu)Esto se muestra en la Figura 9 para soluciones con cido actico al 50 % y diversas cantidades de cido frmico a sus temperaturas de ebullicin. Aunque los Tipos EN 1.4301 (AISI 304) y EN 1.4401 (AISI 316) podrn hacer frente a estos cidos orgnicos fuertes a temperaturas ambiente y moderadas, el EN 1.4462 (2205) y otros tipos dplex son superiores en muchos procesos con cidos orgnicos a altas temperaturas. Los inoxidables dplex tambin se utilizan en procesos con presencia de hidrocarburos halogenados debido a su resistencia a la corrosin por picaduras y a la corrosin bajo tensiones

35Resistencia a la Corrosin15/06/2015 08:43 p.m.ACR-11536

Figura 9: Corrosin de aceros inoxidables dplex y austenticos en mezclas a ebullicin de cido actico al 50 % y diversas proporciones de cido frmico (Fuente: Sandvik)

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