Evaluación ultrasónica de las fases formadas de un acero inoxidable dúplex 2205 tratado térmicamente a 750 °C y su comportamiento frente a la corrosión
DOI:
https://doi.org/10.3989/revmetalm.135Palabras clave:
Acero inoxidable dúplex 2205, Corrosión, Evaluación ultrasónica, Fase Chi, Fase Sigma, Tratamiento térmicoResumen
El presente estudio evalúa el comportamiento de las variables ultrasónicas en probetas de acero inoxidable dúplex 2205 (UNS31803/ EN1.4462), tratadas térmicamente a 750 °C durante distintos tiempos, con el objetivo de promover la precipitación de fases secundarias, chi (χ) y sigma (σ). Se estudió la evolución microestructural mediante microscopía óptica y electrónica de barrido, y utilizando la técnica ultrasónica pulso eco de contacto. Finalmente, se realizaron ensayos electroquímicos con el objetivo de evaluar la resistencia a la corrosión. Los resultados revelaron que a medida que aumenta el tiempo de tratamiento térmico se produce un incremento de las cantidades relativas de fases χ y σ a lo largo de las interfases ferrita/ferrita y ferrita/austenita, especialmente hacia el interior del grano ferrítico. La velocidad de onda longitudinal y el coeficiente de atenuación presentaron una tendencia que coincide con los cambios microestructurales generados por efecto del tratamiento térmico. La evaluación electroquímica reveló una alta resistencia a la corrosión uniforme. No obstante, se observó una correlación entre el aumento del tiempo de tratamiento térmico con la pérdida de la resistencia a la corrosión localizada.
Descargas
Citas
ASTM E3-01 (2007). Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimens. ASTM International, West Conshohocken, USA.
ASTM G100-89 (1999). Standard Test Method for Conducting Cyclic Galvanostaircase Polarization. ASTM International, West Conshohocken. USA.
Badji, R., Bouabdallah, M., Bacroix, B., Kahloun, C., Belkessa, B., Maza, H. (2008). Phase transformation and mechanical behavior in annealed 2205 duplex stainless steel welds. Mater. Charact. 59 (4), 447-453. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2007.03.004
Chen, T.H., Yang, J.R. (2001). Effects of solution treatment and continuous cooling on ?-phase precipitation in a 2205 duplex stainless steel. Mat. Sci. Eng A-Struct. 311 (1-2), 28-41. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(01)00911-X
Escriba, D., Materna-Morris, E., Plaut, R., Padilha, A. (2009). Chi-phase precipitation in a duplex stainless steel. Mater. Charact. 60 (11), 1214-1219. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2009.04.013
Fargas, G., Anglada, M., Mateo, A. (2009). Effect of the annealing temperature on the mechanical properties, formability and corrosion resistance of hot-rolled duplex stainless Steel. J. Mater. Process. Tech. 209 (4), 1770-1782. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2008.04.026
Femeina, M., Pan, J., Leygraf, C., Luukkonen, P. (2001). In situ study of selective dissolution of duplex stainless steel 2205 by electrochemical scanning tunneling microscopy. Corros. Sci. 43 (10), 1939-1951. https://doi.org/10.1016/S0010-938X(00)00180-3
Gao, T., Wang, J., Sun, Q., Han, P. (2018). Corrosion behavior difference in initial period for hot-rolled and cold-rolled 2205 duplex stainless steels. Metals 8 (6), 407. https://doi.org/10.3390/met8060407
Ghosh, S.K., Mondal, S. (2008). High temperature ageing behaviour of a duplex stainless steel. Mater. Charact. 59 (12), 1776-1783. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2008.04.008
Ginn, B., Gooch, T. (1998). Effect of intermetallic content on pitting resistance of ferritic/austenitic stainless steel. TWI report 1995-1997 CRP. Programme 9403-6, TWI Cambridge, England.
Gironès, A., Anglada, M., Mateo, A. (2007). Chloride content effect on the corrosión fatigue properties of superduplex stainless steels. J. Eng. Mater. Technol. 129 (4), 588-593. https://doi.org/10.1115/1.2772325
Gunn, R. (1997). Duplex stainless steels. Microstructure, properties and applications. Woodhead Publishing Ltd., England. https://doi.org/10.1533/9781845698775
Hakan, C., Orkun, B. (2005). Characterization of microstructural phases of steels by sound velocity measurement. Materials Charact. 55 (2), 160-166. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2005.05.002
Jayakumar, T., Raj, B., Willems, H., Arnold, W. (1991). Influence of microstructure on ultrasonic velocity in Nimonic alloy PE16. In: Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, Thompson D.O., Chimenti D.E. (Eds.), Springer, Boston, MA, pp. 1693-1699. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-3742-7_72
Karlsson, L. (1999). Intermetallic phase precipitation in duplex stainless steels and weld metals: Metallurgy, influence on properties and welding aspects. Weld. Res. Counc. Bull. 43 (438), 1-23.
Kumar, A., Jayakumar, T., Raj, B. (2000). Ultrasonic spectral analysis for microstructural characterization of austenitic and ferritic steels. Philos. Mag. A 80 (11), 2469-2487. https://doi.org/10.1080/01418610008216486
Li, L., Sagüés, A. (2002). Chloride corrosion threshold of reinforcing steel in alkaline solutions - cyclic polarization behavior. Corrosion 58 (4), 305-316. https://doi.org/10.5006/1.3287678
Li, B., Zhang, W. (2017). Electrochemical and corrosion behavior of 2205 duplex stainless steel in simulated concrete pore solution. Int. J. Electrochem. Sci. 12, 8432-8446. https://doi.org/10.20964/2017.09.43
Macedo, E. de, Costa, V, Pereira, J., Gomes, A., Pinho, E., Tavares, J. (2009). Phase transformations evaluation on a UNS S331803 duplex stainless steel based on nondestructive testing. Mat. Sci. Eng. A-Struct. 516 (1-2), 126-130. https://doi.org/10.1016/j.msea.2009.03.004
Mangonon, P.L. (1999). The Principles of Materials Selection for Engineering Design. Prentice Hall. Upper Saddle River, USA.
Mateo, A., Llanes, L. (1997). Characterization of the intermetallic G-phase in an AISI 329 duplex stainless steel. J. Mater. Sci. 32 (17), 4533-4540. https://doi.org/10.1023/A:1018669217124
Mesquita, T.J., Chauveau, E., Mantel, M., Kinsman, N., Nogueira, R.P. (2013). Influence of Mo alloying on pitting corrosion of stainless steels used as concrete reinforcement. Rev. Esc. Minas, 66 (2), 173-178. https://doi.org/10.1590/S0370-44672013000200006
Michalska, J., Soza?ska, M. (2006). Qualitative and quantitative analysis of ? and ? phases in 2205 duplex stainless steel. Mater. Charact. 56 (4-5), 355-362. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2005.11.003
Nayar, A. (2002). The Steel Handbook, McGraw Hill Education, England.
Paulraj, P., Garg, R. (2015). Effect of intermetallic phases on corrosion behavior and mechanical properties of duplex stainless steel and super-duplex stainless steel. Adv. Sci. Technol. 9 (27), 87-105 . https://doi.org/10.12913/22998624/59090
Pohl, M., Storz, O., Glogowski, T. (2007). Effect of intermetallic precipitations on the properties of duplex stainless steel. Mater. Charact. 58 (1), 65-71. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2006.03.015
Rajkumar, K.V., Kumar A., Jayakumar, T., Raj, B., Ray, K.K. (2007). Characterization of aging behavior in M250 grade managing steel using ultrasonic measurements. Metall. Mater. Trans. A 38 (2), 236-243. https://doi.org/10.1007/s11661-006-9060-y
Rodríguez, E., Stella, J., Ruiz, A., Fargas, G., Mateo, A. (2011a). Characterization of microstructural changes in a duplex stainless steel using spectral analysis and conventional ultrasonic techniques. Mater. Test. 53 (9), 564-571. https://doi.org/10.3139/120.110264
Rodríguez, E., Stella, J., Kryzanowskyj, A., Amorer, L., Mateo, A. (2011b). Caracterización de la respuesta ultrasónica de un acero dúplex 2205 durante la disolución de la fase sigma. Rev. LatinAm. Metal. Mat. 32 (1), 49-60. http://rlmm.org/ojs/index.php/rlmm/article/ view/141.
Ruiz, A., Ortiz, N., Carreón, H., Rubio, C. (2009). Utilization of ultrasonic measurements for determining the variations in microstructure of thermally degraded 2205 duplex stainless steel. J. Nondestruct. Eval. 28, 131-139. https://doi.org/10.1007/s10921-009-0055-7
Sánchez, E.M. (2011). Pitting potential of high performance duplex stainless steels reinforcements. Master of Science Thesis, Florida Atlantic University, USA.
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2019 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
© CSIC. Los originales publicados en las ediciones impresa y electrónica de esta Revista son propiedad del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, siendo necesario citar la procedencia en cualquier reproducción parcial o total.
Salvo indicación contraria, todos los contenidos de la edición electrónica se distribuyen bajo una licencia de uso y distribución “Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional ” (CC BY 4.0). Consulte la versión informativa y el texto legal de la licencia. Esta circunstancia ha de hacerse constar expresamente de esta forma cuando sea necesario.
No se autoriza el depósito en repositorios, páginas web personales o similares de cualquier otra versión distinta a la publicada por el editor.