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Integrantes:• Dr. Ing. Zappa, Sebastián (FI-UNLZ)• Ing. Pelayo, Marcelo (FI-UNLZ)• Dr. Ing. Svoboda, Hernán (FI-UBA)• Dr. Ing. Zalazar, Mónica (FI-UNCOMA)• Sr. Martínez Juan (INTI – alumno FI-UNLZ)• Sr. Durand, Ignacio (alumno FI-UNLZ)• Sr. Episcopo, Nicolás (alumno FI-UNLZ)
Estudios “in situ” de difracción de rayos x de alta energía sobre la estabilidad termo-mecánica de la austenita en aceros
inoxidables supermartensíticos
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
CIECTI
Centro Interdisciplinario de Estudios en Ciencia, Tecnología e Innovación
Se espera que la producción offshore de
pyg a nivel global continúe en el futuro en
una senda de crecimiento sostenido
(gráfico 2).
En las últimas décadas más del 90% de los
grandes descubrimientos de hidrocarburos
en el mundo se dieron bajo las aguas de
los mares (gráfico 1).
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
CIECTI
Centro Interdisciplinario de Estudios en Ciencia, Tecnología e Innovación
La Argentina cuenta con once cuencas que
han sido exploradas en mayor o menor
medida en diferentes momentos históricos
y con resultados diversos.
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
CIECTI
Centro Interdisciplinario de Estudios en Ciencia, Tecnología e Innovación
En la actualidad prácticamente todas las
cuencas marinas de hidrocarburos se
encuentran improductivas, con excepción
de la cuenca Austral, principalmente
gasífera –su offshore produce mas del 15%
del gas natural del país–.
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
CIECTI
Centro Interdisciplinario de Estudios en Ciencia, Tecnología e Innovación
En 2014 el offshore proveyó el 17,4% de la
producción nacional de gas natural y el
2,8% de petróleo, a partir de dos
concesiones ubicadas en la cuenca
Austral.
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Artículos periodísticos y técnicos sobre la industria off-shore en Argentina
• Abril 2017: YPF jugará fuerte en la
licitación offshore de octubre
• Noviembre 2017: Argentina espera
hallazgos de hidrocarburos en la
plataforma continental
• Noviembre 2107: Esperan hallazgos de
petróleo y gas en la plataforma continental
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Artículos periodísticos y técnicos sobre la industria off-shore en Argentina
• Noviembre 2017: Argentina licitará la
exploración de petróleo offshore
• Diciembre de 2017: Argentina permitirá la
búsqueda de petróleo en el mar
• Diciembre de 2017: Aranguren anunció
exploración offshore en la costa Argentina
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Artículos periodísticos y técnicos sobre la industria off-shore en Argentina
• Enero 2018: Importante compra de un área
de mar argentino
• Enero 2018: ENAP SIPETROL adquiere un
área offshore en el Mar Argentino
• Enero 2018: Las petroleras ya están
analizando el plan Off-Shore
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Artículos periodísticos y técnicos sobre la industria off-shore en Argentina
• Enero 2018: Concesionan área off-shore a
ENAP SITETROL
• Febrero 2018: YPF jugará fuerte en la
licitación offshore de octubre
• Marzo 2018: Off-Shore: Oportunidades a
la vista
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Artículos periodísticos y técnicos sobre la industria off-shore en Argentina
• Junio 2018: La exploración petrolera del mar argentino tiene fecha
• Abril de 2018: Cómo es el nuevo complejo off-shore en el que YPF y ENAP invirtieron
u$s 354 M
• Abril 2018: ENAP e YPF inauguraron proyecto offshore de gas en el sur argentino
• Abril 2018: YPF y ENAP se lanzan a la producción off shore
• Abril 2018: Más de 15 empresas interesadas en la exploración offshore
• Marzo 2018: Autorizan la adquisición de un área offshore a ENAP Argentina
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Materiales principalmente utilizados en la industria off-shore:
• Aleaciones base Níquel
• Aceros inoxidables:
• Aceros inoxidables Dúplex (Clásicos y Superdúplex)
• Aceros inoxidables martensíticos (Supermartensíticos)
Aceros Inoxidables:Desarrollados en los comienzos de la primer guerra mundial
Fórmula correcta para su aleación en el Fierro (Fe) en aproximadamente un 70% y un 30% de otros elementos
El elemento principal es el cromo (Cr):
• Genera una película pasiva
• Oxido de Cr
• Delgada y transparente
• Impermeable e insoluble
• Auto-regenerada
Característica principal: Resistencia a la corrosión
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
5 familias:
Austeníticos
Ferríticos
Martensíticos
Dúplex (ferrita y austenita)
Endurecidos por precipitación
Llamados así por las particularidades
estructuras cristalinas
Llamados así por el tipo de tratamiento
térmico empleado
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Endurecidos por
precipitación
304
(18-8)
Aleaciones
Ni-Cr-Fe
Superdúplex
303, 303S
Austeníticos
201, 202
Supermartensíticos
- C
Soldabilidad
Austenítico
317Superausteníticos
304L
316L
317L
321
347
Superferrítico
+ Cu, Ti, Al y –Ni
Endurecimiento
+ Cr y Ni
Mecánica y
corrosión
309, 310, 314, 330
+Ni
Corrosión a
temperatura
+ Mo
Corrosión
Austenítico
316
+ Mo
Corrosión
+ S
Maquinabilidad
+ Cr y – Ni
Mecánica
+ Mn, N y –Ni
Mecánica
– Ni y bajo Cr
+ Ni, Mo, N
Resistencia a la
corrosión
+ Ti
Soldabilidad
Sin Ni
430
+ Cr y Mo
+ Nb, Ti
Soldabilidad
martensíticos
403, 410
– C y + Ni
Soldabilidad
Dúplex
+ Cr, Ni y Mo
Corrosión
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
OBJETIVOS
Estudiar y entender los fenómenos que controlan:
Variables del proceso de soldadura
(gas de protección, calor aportado y tratamiento térmico post soldadura)
Macro/micro estructura
(composición química, modo de solidificación y transformaciones de fase)
Propiedades
(soldabilidad del consumible, tracción, tenacidad, corrosión y daño por hidrógeno,
resistencia al desgaste)
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.
10 mmMaterial base
Metal de aporte puroEnmantecado Cupón
Probeta de tracción
Tensión
[V]
Corriente
[A]
Tiempo
[seg]
Longitud
[mm]
Velocidad
[mm/seg]
Calor
[KJ/mm]
31 301 79 460 6 1,6
Soldaduras
Mecanizados
Objetivo Generar un alto contenido de austenita en la microestructura y estudiar su
estabilidad bajo condiciones mecánicas y térmicas.
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.
0
200
400
600
800
1000
1200
0 200 400 600 800 1000 1200
Tem
pera
ture
[ C
]
Time [s]
1 C/s
10 C/s
100 C/s
-0,03
-0,02
-0,01
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0 200 400 600 800 1000 1200
ΔL
/L0
[m
m]
Temperature [ C]
620 C
685 C
735 C
1 C/s
10 C/s
100 C/s
Dilatometría A diferentes velocidades de calentamiento para determinar la temperatura crítica de
transformación de M en A
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Tem
pera
ture
[ C
]
Time [s]
AW1
AW2
AW3
Calentamiento: 1 C/s
Enfriamiento: 20 C/s
665 C
15 min
Tratamientos térmicos
Temperatura:
• 665 C
Tiempo:
• 15 min
Tratamiento térmico intercrítico para aumentar el contenido de austenita
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.
Velocidad de ensayo:
• 1 mm/min
Temperaturas de ensayos:
• 25 C
• 0 C
• -20 C
XRD “in situ”Equipo Termomecánica Gleeble
Cámara
Mordazas de Tracción
Control
Goniómetro
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.
C
[%]
Mn
[%]
Si
[%]
Cr
[%]
Ni
[%]
Mo
[%]
0,028 1,85 0,51 12,83 6,71 2,64
Composición química
Microestructura
Martensita
Ferrita
Martensita
Austenita
Precipitados en BG
Condición como soldado 650 C 15 minutos
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.
XRD “in situ” 25 C 0 C 20 C
M(111)
M(111)
M(111)
g(111)
M
g(200)
g(200) g
(200)
M(110) M
(110)
g(111)
g(111)
M(200)
M(200) M
(200)
g(220)
g(220)
g(220)
(110)
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.
Probeta RT
[%]
UTS
[MPa]
e
[%]
RA
[%]
25 C 19 1067 11 41
0 C 22 992 11 39
-20 C 33 1011 9 32
Propiedades mecánicas
0
5
10
15
20
25
30
35
0
10
20
30
40
50
-30 -20 -10 0 10 20 30
Rela
ció
n d
e T
ransfo
rmació
n [
%]
Ductilid
ad (
e y
R.A
) [%
]
Temperatura de ensayo [ C]
e [%]
R.A. [%]
R.T. [%]
RT: Relación de transformación
UTS: Resistencia a la tracción
e: Elongación
RA: Reducción de Área
𝑅𝑇 = 100 −𝐴0 − 𝐴𝑈𝑇𝑆
𝐴0× 100
SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC
Muchas gracias!
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