Uso de ondas ultrasónicas Rayleigh para la evaluación no destructiva de un acero inoxidable súper dúplex 2507 fragilizado a baja temperatura

Abstract

The main feature of super duplex stainless steels is the content of about 2 phases in equal amounts, austenite (γ) and ferrite (), and thanks to this combination is obtained a material with excellent mechanical properties and good corrosion resistance properties these features make super duplex stainless steels a viable option to replace ferritic and austenitic steels in various industries such as chemical, oil and nuclear. This good balance between mechanical properties and corrosion resistance of this type of steels, may be reduced by the presence of undesirable phases, such phenomenon can be attributed to various factors such as a manufacturing process or the poor service conditions are not right. Before forming an unwanted phase a phenomenon called 475 ° C embrittlement occurs due to the embrittlement temperature speed is higher, this phenomenon directly affects the material in toughness and hardness. The detection of this phenomenon is made by traditional methods metallography, these being a constraint for field characterization. In this research project study the feasibility to characterize the phenomenon by measurements of ultrasonic velocity, using the method of speed Raylegh which is a propagation of waves on the surface of the material to relate to the phenomenon of embrittlement 475 ° C, parts subjected to heat treatment at 450 ° C to induce the phenomenon at different residence times were used. In the different experimental results obtained within the developing sensitivity of the method it was found both thermoelectric potential, and measurements of ultrasonic velocity unlike Rayleigh traditional measurement techniques such as dipping speed and pulse echo.

La principal característica de los aceros inoxidables súper dúplex es el contenido de 2 fases aproximadamente en cantidades iguales, austenita (γ) y ferrita (), y gracias a esta combinación se logra un material con excelentes propiedades mecánicas y buena resistencia a la corrosión estas características hacen a los aceros inoxidables súper dúplex una opción viable para sustituir a aceros ferríticos y austeniticos dentro de diferentes industrias como la química, petrolera y nuclear. Esta buena relación entre las propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión que presenta este tipo de aceros, pueden ser mermadas por la presencia de fases no deseadas, este tipo de fenómeno puede ser atribuido a diversos factores como, un proceso de manufactura deficiente o que las condiciones de servicio no sean las adecuadas. Antes de formarse una fase no deseada ocurre un fenómeno llamado fragilización 475°C, debido a esa temperatura la velocidad de fragilización es más alta, este fenómeno afecta directamente al material en su tenacidad y dureza. La detección de este fenómeno se hace por medio de métodos tradicionales de metalografía, siendo estos una limitante para su caracterización en campo. En este proyecto de investigación se estudió la viabilidad para caracterizar el fenómeno por medio de mediciones de velocidad ultrasónica, utilizando el método de velocidad de Raylegh que es una propagación de ondas sobre la superficie del material para relacionarlas con el fenómeno de fragilización 475°C, se utilizaron piezas sometidas a tratamiento térmico a 450°C para inducir el fenómeno a diferentes tiempos de permanencia. En los diferentes resultados obtenidos dentro del desarrollo experimental, se encontró sensibilidad tanto del método de potencial termoeléctrico, como en mediciones de velocidad ultrasónica de Rayleigh a diferencia de técnicas tradicionales de mediciones de velocidad como la de inmersión y pulso eco.