In the energy, chemical, and oil industries, the low alloy Cr-Mo ferritic steels are used in steam turbine rotors, piping, pressure vessels, heaters. These components operate at high temperatures for extended periods. These steels have outstanding mechanical properties at the operating temperature of 538 °C (high pressure) or intermediate pressures at 288 °C. Furthermore, these steels exhibit good oxidation and hydrogen embrittlement resistance. Among the main problems shown by these steels for operating at high temperatures and different loads is the degradation of mechanical properties. Also, one main concern is the precipitation of carbides, creep, and embrittlement by tempering. During the fabrication, it is important to control the microstructure and the grain size. In the industry, there is a great interest in the in situ characterization of the microstructural characteristics such as grain size, since this is related to the mechanical properties of the material, with this, aim to assure the structural integrity of the components. The nondestructive methods offer an alternative to this problem by the characterization of materials throughout nondestructive variables such as ultrasonic attenuation and thermoelectric coefficients with this, the nondestructive method could potentially be applied to an on-field problem In this research, the attenuation coefficient as a function of the frequency has been calculated experimentally with ultrasonic measurements using the pulse-echo immersion technique. Similarly, the thermoelectric coefficient was measured using the hot tip in the samples with austenized at 1020 °C for different holding times.
En las industrias de la generación de energía, química y petrolera, los aceros ferríticos de baja aleación del tipo Cr-Mo son usados en componentes como rotores de turbinas, tuberías, recipientes a presión y calentadores. Estos componentes operan a altas temperaturas por periodos extendidos de tiempo. Estos aceros tienen excelentes propiedades mecánicas en los rangos de temperaturas de operación de plantas de alta presión (538 °C) o de presión intermedia (288 °C). Además, estos aceros presentan una buena resistencia a la oxidación y a la fragilización por hidrógeno. Entre los principales problemas que exhiben por operar a altas temperaturas y diferentes tipos de cargas, está la degradación de propiedades mecánicas. También, es de principal preocupación la precipitación de carburos, la termofluencia (creep) y la fragilización por templado. Durante su fabricación, es importante controlar la microestructura y el tamaño de tamaño de grano y en la industria, existe gran interés por determinar in situ las características microestructurales como el tamaño de grano, ya que, éste está relacionado a propiedades mecánicas del material, con ello, se pretende comprobar la integridad estructural de componentes. Los métodos no destructivos ofrecen una alternativa a esta problemática mediante la caracterización de materiales a través de variables no destructivas como atenuación ultrasónica y el coeficiente termoeléctrico y con ello, se entiende que los métodos no destructivos pueden potencialmente tener la facilidad de aplicación en campo. En esta investigación, se ha determinado en forma experimental mediante mediciones ultrasónicas con la técnica de inmersión el coeficiente de atenuación ultrasónica en función de la frecuencia y del coeficiente termoeléctrico en muestras con diferentes tiempos de permanencia a una temperatura de 1020 °C.
