paper prof aquiles

SUMARIO

1. PRESENTACION

2. INTRODUCCION.

3. METODOS Y MATERIALES

4. RESULTADOS.

5. DISCUSION

6. CONCLUSIONES

2. INTRODUCCION

GRACIAS

Se requiere evaluar la resistencia a la fractura de dos aceros con Ni como alternativa para fabricar tubos que transportan CO2 en oleoductos para extracción de petróleo.

REFLEXION

El efecto microestructural en la tenacidad de la fractura de los aceros ferríticos aleados con Ni

Para evitar el riesgo ambiental actual del yacimiento petrolifero Pre-sal LULA, ya que desde los 70 EE. UU. recupera el CO2 con exito.

TRABAJO PERSONAL

PROPÓSITO

6. CONCLUSIONES

ALUMNO DE MAGISTER :

ALEXANDER ELISBAN RAQUI SANCHEZ

- Mejorar las tuberías de alta resistencia de API 5L X65 lc para transporte del petroleo a largas distancias.

- Evitar grietas o mal funcionamiento en los anillos de fijación o bridas de sellado.

- Usar Ni para mejorar Tenacidad en Aceros, 9% de Ni y 0.1% de C.

- Evaluar efectos de Ni y su microestructura, en Tenacidad para normas ASTM en aceros aleados criogenicos(aceros criogenicosgo

- Atraves de la reduccion de la Tenacidad en las tuberias de transporte de alta presion de CO. evitar fallas catastroficas.

- Mediante el enfoque experimental analizar si los aceros con niquel son mas seguros.

- El tratamiento termico (temple y revenido) fue eficaz en la disolucion de la M/A.

- Uso de Ni para mejorar la tenacidad a baja temperatura es una solucion excelente, pero a la vez se debe prestar atencion a la microestructura optimizandolo por medio de laminacion o tratamiento termico.

ACADEMICO : AQUILES SEPULVEDA

AGOSTO -2016

Adriano Scheid,

Lorenzo Marzari Félix,

Douglas Martinazzi,

Carlos Eduardo Fortis Kwietniewski,

Tiago Renck

3. METODOS Y MATERIALES

MATERIALES

5. DISCUSION

- 2 BARRAS DE ACERO DE 1 1/4''

- REACTIVO LePera.

- NITAL 2%

5.1 EFECTO DE LA MICROESTRUCTURA EN TENACIDAD DE LA FRACTURA

5.2 EFECTOS DE LAS CARACTERISTICAS CRISTALOGRAFICAS DE DUREZA.

Es razonable que la matriz a plasticidad del material controle la tenacidad a la Fractura como se espero.

El movimiento de dislocacion es menor, y menor resistencia Mecanica y alta tenacidad a la fractura.

La tenacidad de la fractura en Ni seria mas importante en baja temperatura por que aumenta las dislocacion y la mobilidad.

METODOS

Proceso de Fractura es controlada por dos factores

- La nucleación

- La propagación

Se evidencia que las particulas M/A controlan el comportamiento de la fractura a 100 ºC.

Se conoce que el Ni incrementa la resistencia a la fractura del clivage y reduce la ductilidad a Fragil con temperatura de transicion en acero.

lo cual se espera alguna mejora a una mas baja temperatura.

El EGS se considera una importante caracteristica de control microestructural en tenacidad a baja temperatura usualmente dirige el corte del camino de la grieta.

El perfil de fractura en CTOD mostro pruebas a -100 ºC donde los micromecanismos mixtos que tienen que tienen clivaje en las superficies redondas de los contornospresentando tambien cierto grado de plasticidad.

Por muchas investigaciones los bordes de grano pueden cambiar la direccion de corte de la grieta, quien eficientemente detiene la propagacion, y mejora la tenacidad a baja temperatura.

La superficie de la fractura de los materiales ductiles presenta hoyuelos o microhuecos en los contornos de la superficie con presencia de cierto grado de plasticidad en QT.

- Prueba Tenacidad a la fractura con una maquina electromecanica a :

* desplaz. cte. 0.50 mm/min

* Intervalo K es mayor a 100 ºC

menor

- El programa de trabajo en ambas condiciones (L, T + R) a 25 y 100 ºC.

1. TRATAMIENTO TERMICO (TEMPLE Y REVENIDO) EN TRES ENSAYOS INDEPENDIENTES.

* LePera (ACIDO REACTIVO)

* Na2S2O5 1% EN 60 SEG. (Disulfito de Sodio)

4. ESTUDIOS Y RESULTADOS

4.1 MICROESTRUCTURA

Fig. 2

Fig. 3

Microestructuras de Ni en AR y QT de 5 1/2 y 9

LAMINADO, TEMPLADO Y REVENIDO y se ataco con el REACTIVO LePera

FIG. 2a : Laminado

* Compuesta de Ferrita Granular (GF)

* Muestra grandes islas de M/A

FIG. 2b .- Laminado

* Compuesta de Ferrita Acicular (AF)

* Muestra cristales alargados mucho mas finos islas de interlath en la M/A.

FIG. 2c-d .- Templado y revenido

* martensita templada sin presencia obvia de M/A.

Microestructuras de Ni en AR y QT de 5 1/2 y 9 se atacado y pulio por 2da vez con el REACTIVO LePera

* FIG 3a-d Microestructura con Ni en (L, T, R)

* FIG 3a-b Muestra una cierta degradación en la formacion de ferrita a alta temperatura.

* FIG 3c-d Muestra la supresion en formacion de M/A por la alta velocidad de enfriamiento por agua

4.2 TENACIDAD DE LA FRACTURA

Materials Science & Engineering A 661 (2016) 96–104

Estos valores de tenacidad a la fractura son :

* RT.- Temperatura ambiente.

* LT.- Baja Temperatura

* Acero Ni 9 mostro valor mas bajo 0.24 y mostro considerable Deformación Plastica.

* Acero Ni 5 1/2 mostro comportamiento ductil revelando una transcición a una rotura frágil, y obtuvo valores mas bajo, 0.02 y 0.59 que son 96% en reduccion a la tenacidad

Se muestra una fractura en la superficie de la cara analizada a 100 ºC.

* Fig 6 a-b .- Acero Ni 5 1/2 muestra comportamiento Frágil con micromecanismo de escisión(corte).

* Fig 6 c-d .- Acero Ni 9 muestra una mayor tenacidad desarrollado de un micromecanismo mixto de fractura compuesta por esciciones y microcavidades (hoyuelos) indicando cierta degradación de deformación plástica.

4.3 ANALISIS CRISTALOGRAFICO

Fig. 8

Fig. 9

HISTOGRAMAS DE DISTRIBUCION ANGULAR PARA ACEROS SOMETIDOS A TRATAMIENTOS TERMICOS Y LAMINACION.

Muestras cristalograficas para ambos aceros de Ni en dos condiciones microestructurales.

- Fig. a y c Aqui se muestra mas la morfologia de la ferrita (Granular, y Acicular), para 5 1/2 Ni en laminado.

- Fig. b y d Aqui los cristales de ferrita son mas gruesos que los aciculares, para las muestras en Templado y Revenido.

Por lo tanto es razonable indicar que los cristales son el tamaño efectivo de grano del Material.

A partir del histograma la densidad de los bordes de grano de angulo alto para acero es :

- Ni 9 es mayor para Ni 5 1/2

- En ambas condiciones microestructurales AR y QT .