Estudio de una unión metálica en tubería API 5lx65- Inconel 825 recubierta por medio de técnicas no destructivas

Abstract

The following research work reports a study carried out on a bimetallic Steel API 5L X65-Inconel 825 pipe, where each material and the joint area are studied separately. As the first stage of the study, three types of samples were taken from the pipe without defects, which were subjected to a heat treatment of aging at a temperature of 1200 ºC during a time of permanence of one hour in the solubilized and later the aging was carried out at 650 ºC for times: 5,10,15,22 30,50,120,150 and 312 hours, this in order to simulate an artificial degradation by means of the proposed thermal treatment in both materials and in the joint area, which can be detected by means of tests not destructive. After the treatments, a machining process (milling and grinding) was carried out, followed by the application of conventional metallographic techniques of sanding and polishing with a mirror finish, the above in order to reveal the microstructure through chemical attacks and thus be able to carry carried out the microstructural analysis of the different specimens by means of the characterization by means of optical and scanning microscopy. Once the characterization stage was completed, the pieces were subjected to the microhardness test in their different areas, generating relevant data which were represented by useful graphs for the analysis of the behavior in the change of hardness with respect to the different times of aging. As a second stage, corrosion tests were carried out in the three zones (inconel 825, X65 steel and in the union of both materials) of the pieces obtained, from the data obtained the polarization curves were generated to determine the speed and causes that cause the corrosion.

En el siguiente trabajo de investigación se reporta el estudio realizado a una tubería bimetálica Acero API 5L X65-Inconel 825, donde se analiza la microdureza, conductividad y resistencia a la corrosión de cada material y la zona de la unión por separado. Como primera etapa del estudio fueron extraídas tres tipos de muestras de la tubería sin defectos, las cuales fueron sometidas a un tratamiento térmico de envejecimiento a una temperatura de 1200 ºC durante un tiempo de permanencia de una hora en el solubilizado y posteriormente el envejecimiento fue llevado a cabo a 650 ºC por tiempos de 5,10,15,22 30,50,120,150 y 312 horas, esto con la finalidad de simular una degradación artificial por medio del tratamiento térmico propuesto en ambos materiales y en la zona de la unión los cuales puedan ser detectados por medio de ensayos no destructivos. Concluidos los tratamientos se llevó a cabo un proceso de maquinado (fresado y rectificado), seguido de aplicación de técnicas metalográficas convencionales de lijado y pulido con acabado espejo, lo anterior con la finalidad de revelar la microestructura mediante ataques químicos y de esa manera poder llevar a cabo el análisis microestructural de las diferentes probetas mediante la caracterización por medio de microscopia óptica y de barrido. Una vez finalizada la etapa de caracterización, las piezas fueron sometidas a la prueba de microdureza en sus diferentes zonas, generando datos relevantes los cuales se representaron mediante graficas útiles para el análisis del comportamiento en el cambio de la dureza con respecto a los diferentes tiempos de envejecimiento. Como segunda etapa se realizaron pruebas de corrosión en las tres zonas (inconel 825, acero X65 y en la unión de ambos materiales) de las piezas obtenidas, de los datos obtenidos se generaron las curvas de polarización para determinar la velocidad y causas que provocan la corrosión.