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Corrosin intergranular Corrosin intergranular

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Zona afectada por el calor:Es la parte del metal base, cuya estructura o propiedadeshan sido alteradas por el calor generado por la operacin desoldadura (HAZ).

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Corrosin intergranular Corrosin intergranular En la parte superior de la soldadura acero inoxidable (AISI321), debajo AISI 316 Se presentan dos formas de

corrosin intergranular: arribaadyacente al cordn de soldadurarayadura de hoja de afeitar ydebajo a cierta distancia del cordn

corrosin degradacin de lasoldadura (weld decay).

Causa y remedio del weld decay: cuando un acero inoxidable no

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El medio es una mezcla de cidontrico y otros cidos mineralesoxidantes, la temperatura: 110115C. Elevada presin deoxgeno.

, , proceso mismo, la soldadura alcanza temperaturas por encima de 1225Cmantenendose los carburos disueltos si hay un rpido enfriamiento,cuando la soldadura es calentada a la temperatura crtica (~800 C), por ejemplo cuando eliminamos tensiones o la soldadura se efecta en

multicapas esta zona se vuelve sensible a la corrosin intergranular. Elremedio ms efectivo usar aceros estabilizados

Causa y remedio de la rayadura de hoja de afeitar: cuando en un aceroestabilizado (AISI 321) se formaron carburos hay que efectuar un posttratamiento trmico a 1065C, para que los carburos de cromo sedisuelvan y se formen los carburos de titanio, una vez formados no

interesa la velocidad de enfriamiento.

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Acero inoxidable 316L zona afectada por el calor en solucin acuosa deCuSO 4-H2SO 4 24 horas a temperatura de ebullicin, luz polarizada, con filtro a

100 X

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Los aceros inoxidablesLos aceros inoxidablesmodernosmodernos

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Acero inoxidable 316L corrosin intergranular en solucin acuosa deCuSO 4-H2SO 4 4 horas a temperatura de ebullicin, luz polarizada, con filtro a

500 X

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Formas producto de unFormas producto de un

proceso conjunto mecnico yproceso conjunto mecnico yqumicoqumico--electroqumicoelectroqumico No perniciosas (desgaste superficialim ortante)

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Corrosin erosin Corrosin cavitacin Corrosin por impacto

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Corrosin ErosinCorrosin Erosin

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AISI 321 corrosin en las zonas ms turbulentas,remedio corregir diseo, pieza simtrica, vertical envez de horizontal, cambiar a 316

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Corrosin CavitacinCorrosin Cavitacin

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AISI 316 impulsor de bomba de sistema de vaco en lafabricacin de leche en polvo. La leche a unatemperatura de 70C, se remedi bajando el flujo.

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Formas producto de unFormas producto de un

proceso conjunto mecnico yproceso conjunto mecnico yqumicoqumico--electroqumicoelectroqumico

Perniciosas (poca prdid a de peso)

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Corrosin y fatiga Corrosin bajo tensin

Corrosin yfragilizacin por hidrgeno

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Corrosin bajo tensinCorrosin bajo tensin

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Acero al carbono Corrosin bajo tensin con fractura

transgranular por nitratos

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Fragilizacin por HidrgenoFragilizacin por Hidrgeno

HH

H

HH

HH

H

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11 Hidrgeno producido por reaccin catdicaHidrgeno producido por reaccin catdica

22 El hidrgeno difunde hacia la zona de solicitacionesEl hidrgeno difunde hacia la zona de solicitacionestriaxiales en el fondo de la fisuratriaxiales en el fondo de la fisura

33 El hidrgeno provoca fractura frgilEl hidrgeno provoca fractura frgil

44 LaLa fisurafisura sese ensanchaensancha por por deformacindeformacin plstica plstica conformeconforme sesedifundedifunde elel hidrgrnohidrgrno

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Hydrogen Induced CrackingHydrogen Induced CrackingThe corrosion of steel in acidic, non oxygenated environments,

produces atomic hydrogen.Atomic hydrogen generated at cathodic areas of a corroding metalsurface normally recombines to form molecular hydrogen whichsubsequently bubbles off as hydrogen gas.However in the resence of h dro en sul hide or c anide the

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recombination reaction is poisoned and the hydrogen generated ischarged into the metal.Portion of the diffusing atomic hydrogen gets trapped into

microscopic voids around non-metallic inclusions in the metal, thusallowing atomic hydrogen to recombine and form hydrogen gas.Hydrogen gas pressure buildup generates very high localizedstresses which initiates cracking along lines of weakness in the steel.

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Hydrogen Induced CrackingHydrogen Induced Cracking

Sour Service carbon steel pipelines are vulnerable to HIC in the presence of water content.HIC can occur in pipeline steels of any strength and is generallyassociated with non-metallic inclusions, particularly elongated

manganese sulphides.

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-generates very high localized stress initiating cracks along linesof weakness in the steel.HIC develops as flat cracks in the rolling plane of the pipe

material.Crack colonies develop, and failure often occurs as colonies link together in a step-wise fashion.

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HIC as stepwise crackingHIC as stepwise cracking

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Stress Oriented Hydrogen InducedStress Oriented Hydrogen Induced

CrackingCrackingIs a special form of HIC that may occur when local stressconcentration is very high in sour service carbon steel

pipelines.

High stress fields allow the hydrogen to accumulate

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w t out t e nee or nc us ons or ot er nter aces n t emicrostructure.Stacked arrays of HIC can form in these regions, leading

to rapid stepwise cracking failures.Example, some types of spiral-welded pipe exhibit highlystressed regions close to the seam weld, caused during theedge forming process.

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Stress Oriented Hydrogen InducedStress Oriented Hydrogen InducedCrackingCracking

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Weld Metal (SAW)Weld Metal (SAW)

HAZHAZ

BaseMetal

SOHICSOHIC

Schematic diagram showing location of SOHIC in Spiral pipe sectionSchematic diagram showing location of SOHIC in Spiral pipe section..

SOHICSOHIC

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Stress Oriented Hydrogen InducedStress Oriented Hydrogen InducedCrackingCracking

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Sources of Hydrogen (HTHA)Sources of Hydrogen (HTHA)

High-Temperature Hydrogen Attack:This attack is caused by the nucleation, growth, and coalescence of methane bubbles, primarily along the grain boundaries.The methane is produced by an internal reaction between carbon andhydrogen:

Fe 3C 3Fe + CC + 2H CH

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Whereas HTHA occurs inside the metal along the grain boundaries,decarborization occurs along the external surface of the metal.During either reaction, carbon in solution reacts with hydrogen toform methane.

In decarborization, the reaction occurs at exposed surfaces and themethane escapes to the surrounding environment.In hydrogen attack, the reaction occurs at grain boundaries, wherethe methane gas exerts internal pressure and forms fissures or enlarged pores in the metal.

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Sources of Hydrogen (LTHA)Sources of Hydrogen (LTHA)Low-Temperature Hydrogen Attack:The sources of hydrogen in steel are many, the most common beingatomic hydrogen liberated by the iron-water reaction:

x Fe + y H 2O Fe xOy + 2y H+

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aqueous environments.Hydrogen atoms are liberated on cathodic steel surfaces:

H (aq. Soln.) + e - H (ads.)The adsorbed hydrogen either can become adsorbed by the steel or may recombine to form molecular hydrogen:

2H (ads.) H 2

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Conversin de unidades deConversin de unidades develocidad de corrosinvelocidad de corrosin

mA cm -2 mm y -1 mpy g m -2 da -1

mA cm -2 1 3.28 M/nd 129 M/nd 8.95 M/n

mm y -1 0.306 nd/M 1 39.4 2.74 d

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mpy = mili-pulgadas por aon = numero de electrones liberados por la reaccin de corrosinM = masa atmicad = densidad

mpy0.00777

nd/M0.0254 1 0.0694 d

g m -2 da -1 0.112 n/M 0.365 /d 14.4 /d 1

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Conversin de unidades deConversin de unidades develocidad de corrosinvelocidad de corrosin

mA cm -2 mm y -1 mpy g m -2 da -1

Como aplicacin, si el metal es un acero (Fe), n =2, M = 55.85 gy d = 7.88 g cm-3 la tabla de conversiones ser:

22

mA cm -2 1 11.6 456 249

mm y -1 0.0863 1 39.4 21.6

mpy 0.00219 0.0254 1 0.547

g m -2 da -1 0.00401 0.0463 1.83 1

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900 C

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Composicin qumica NITRONIC 30: AISI 316 L :

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. . Ni = 2.5% 10 .0%Cmx = 0.03% 0.03%Otros = Mn-8.5%, Mo-2 %

N-0.17%

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