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DESARROLLO DE UN EQUIPO PARA LA EVALUACION DE VARIACIONES DE CONDUCTIVIDAD POR RELUCTANCIA MAGNETICA

ABSTRACT Los aceros inoxidables austeníticos, debido a sus buenas propiedades mecánicas (ductilidad, creep, tenacidad) y su gran resistencia a la corrosión, tienen un dominio de aplicaciones muy variado. La gran estabilidad estructural de estos aceros en un amplio rango de temperaturas permite su uso tanto a bajas temperaturas, por ejemplo para el almacenamiento de gas líquido, cuanto a altas temperaturas en los intercambiadores de calor. La estructura fcc, que es a-magnética, puede cambiar su permeabilidad magnética durante el proceso de fabricación de un componente o durante el servicio. Durante la fabricación de un componente, la deformación en frío involucrada en este proceso suele producir, en ciertos aceros inoxidables austeníticos menos estables, una transformación martensítica parcial. Este cambio microestructural juega un rol muy importante, por ejemplo, sobre la resistencia al daño por hidrógeno del acero inoxidable. Otro problema, que es común en varias industrias, entre ellas, las plantas petroquímicas, y es causa de gran número de fallas, es la carburización de los aceros inoxidables austeníticos. Cuando estos aceros se carburizan pueden precipitar carburos de cromo que conducen a cambios en la composición química de la matriz, y a la degradación de las propiedades del material, las que a su vez se manifiestan como alteraciones en sus propiedades electromagnéticas. Estas alteraciones podrían utilizarse para la detección no destructiva del envejecimiento. Con este objetivo, se sometió al material a tratamientos de carburización de corta duración, y se encaró la detección no destructiva de las variaciones, a partir de corrientes inducidas. Como estas variaciones eran muy pequeñas para la sensibilidad de las técnicas empleadas, se desarrolló un sistema basado en mediciones de reluctancia magnética para la evaluación simultánea de cambios en la permeabilidad magnética y en la conductividad de las muestras, sistema que demostró tener una sensibilidad muy alta frente a estos cambios. Se describe el sistema desarrollado, así como su aplicación a la caracterización en laboratorio de muestras de aceros inoxidables austeníticos que sufrieron diferentes tratamientos térmicos y mecánicos. Palabras clave. Reluctancia, aceros inoxidables, carburos, envejecimiento

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    ABSTRACT: Carburization is a major mode of corrosive degradation of alloys in many high temperature processes. Under conditions where the environmental chemistry and alloy chemistry are such that a Cr2O3 scale can form on the alloy surface, such a scale can resist the entry of carbon into the material. However, when such a scale does not form, carbon is transferred from the gas phase onto the alloy surface and diffuses to the alloy interior with concurrent precipitation of chromium-rich carbide phases. The kinetics of this overall process have been determined by thermogravimetry in the temperature range 1173–1373 K using Fe-20Cr (where the composition is given in approximate weight per cent) as a model alloy and H2-Ch4 gas mixtures to provide the carburizing medium. Mathematical expressions for the carburization kinetics have been developed in terms of surface reaction and diffusion steps. Both processes contribute to carburization, the influence of the surface reaction step increasing with an increase in temperature. Additions of sulfur as H2S to the gas phase slow down the surface reaction step sufficiently that the whole carburization process can become surface reaction controlled.
    Materials Science and Engineering. 01/1987; 87:113-118.
  • Materials Science Forum - MATER SCI FORUM. 01/1999;
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    ABSTRACT: An investigation of the mechanism of gaseous carburization in a reducing environment was conducted for selected Fe- and Ni-base alloys. Carburization kinetics were measured as functions of temperature in the range 870–980 °C. Scanning electron microscopy, analytical electron microscopy and X-ray diffractometry were employed for microstructural characterization and microchemical analysis. Changes in mechanical strength produced by carburization were determined from microhardness and tensile property measurements. Kinetic studies indicated that the carburization reaction followed a parabolic rate law. Depending upon the nature of surface scale formed in the presence of a carburizing environment, the rate-determining step of the reaction varied from C diffusion into the alloy in the presence of a carbide scale to that in the presence of an oxide scale. Under reducing carburizing conditions, alloys inherently protected by Cr2O3-base scale were found to develop a surface carbide scale which allowed C to penetrate into the alloy with relative ease and, thus, the carburization kinetics was accelerated. In contrast, an alloy capable of forming Al2O3 developed and maintained a protective surface oxide scale which acted as an effective barrier to C diffusion into the alloy. Degradation of mechanical strength due to precipitation of carbides in the alloy was correlated with the rate of attack and consequently the nature of the surface scale.
    Journal of Materials Science 01/1992; 27(4):1061-1069. · 2.16 Impact Factor

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