ACEROS AL ACEROS AL CrCr--Mo Mo

Componentes de equipos trmicos CALDEROS EXIGENCIAS DE

SERVICIOMATERIALES

TPICOSTubos de la pared de agua Resistencia a la traccin,

Resistencia a la corrosn,Soldabilidad

Aceros C y C-Mo

Drum Resistencia a la traccin,Resistencia a la corrosn,Soldabilidad,Resistencia a corrosin-fatiga

Aceros C, C-Mo y C-Mn

Tubos de supercalentadoresTubos de recalentadoresTubos de vapor

Soldabilidad, Resistencia al

creep, Resistencia a laoxidacin, bajo coeficiente deexpansin trmica

Aceros Cr-Mo, aceros

inoxidables austenticos

TURBINARotores (alta presin) Resistencia al creep,

resistencia a la corrosin,resistencia a fatiga-trmica,tenacidad

Aceros Cr-Mo-V

Rotores (baja presin) Tenacidad, resistencia a laCBT, resistencia a la fatiga

Aceros Ni-Cr-Mo-V

labes (alta presin) Resistencia al creep,resistencia a la fatiga,resistencia a la corrosinoxidacin.

Aceros al 12%Cr

labes (baja presin) Resistencia a la fatiga,resistencia a la corrosin-fatiga

Aceros al 12%Cr, inoxidables17-4PH, Ti6AlV4, aceros Cr-Mo

GENERADORESRotor Lmite elstico, tenacidad,

resistencia a la fatiga,

permeabilidad magntica

Aceros 18Mn-5Cr y 18Mn-18Cr

CONDENSADOREScondensadores Resistencia a la corrosin y a la

erosinCupronqueles, titano,latones, aceros inoxidables

Componentes de equipos trmicos

SegnASME

Babcock yWilcox

RileyStoker

Acero al carbono 538C 510C 454CAcero C-Mo 538C 524C 482CAcero Cr-Mo 650C 600C 580CAcero inoxidable 816C 760C 816C

Mxima temperatura del metal del tubo de acuerdo aASME y algunos fabricantes de calderos

ACEROS AL Cr-Mo

Contienen: de 0,5 a 9%Cr de 0,5 -1% Mo%C < 0,15

El Cr brinda resistencia a la corrosin y oxidacin aelevadas temperaturas

El Mo incrementa la resistencia mecnica a elevadastemperaturas

Cr y Mo juntos mejoran la resistencia mecnica aelevadas temperaturas del acero (alta resistencia alcreep y al efecto del hidrgeno)

Adiciones de:

Nb, V, N, Ti

ACEROS AL Cr-Mo

Condicin de suministro:

H Normalizado

H Templado y revenido

Aplicaciones:

H Industria del petrleo

H Equipos trmicos de generacin de energa

ACEROS AL Cr-Mo

Composicin qumica

Acero %C %Mn %S %P %Si %Cr %Mo1/2Cr-1/2Mo 0,1-0,2 0,3-0,6 0,045 0,045 0,1-0,3 0,5-0,8 0,45-0,651Cr-1/2Mo 0,15 0,3-0,6 0,045 0,045 0,5 0,8-1,25 0,45-0,6511/4Cr-1/2Mo 0,15 0,3-0,6 0,030 0,045 0,5-1,0 1,0-1,50 0,45-0,652Cr-1/2Mo 0,15 0,3-0,6 0,030 0,030 0,50 1,65-2,35 0,45-0,6521/4Cr-1Mo 0,15 0,3-0,6 0,030 0,030 0,50 1,9-2,6 0,87-1,133Cr-1Mo 0,15 0,3-0,6 0,030 0,030 0,50 2,65-3,35 0,8-1,05Cr-1/2Mo 0,15 0,3-0,6 0,030 0,030 0,50 4,0-6,0 0,45-0,657Cr-1/2Mo 0,15 0,3-0,6 0,030 0,030 0,50- 1,0 8,0-8,0 0,45-0,659Cr-1Mo 0,15 0,3-0,6 0,030 0,030 0,25- 1,0 8,0-10,0 0,9-1,19Cr-1Mo

b0,08-0,12 0,3-0,6 0,010 0,020 0,20-0,50 8,0-9,5 0,85-1,05

b: ms 0,18-0,25V, 0,06-0,1Nb y 0,03-0,07N

Son aceros de buena templabilidad pero debido a su bajo %C (0,15)no alcanzan alta dureza durante el temple

ACEROS AL Cr-Mo

Propiedades mecnicas

* Resist. Traccin = 414 - 621 MPa

* Lmite elstico = 207 - 450 MPa

* Elongacin = 18 - 30%

Tratamiento trmico Clave ObservacionesRecocido Bajas propiedades mecnicas Se requieren

mayores espesores de pared en las tuberasEstructura ferrtica

Templado y revenido ptimas propiedades mecnicas y una grantenacidadBaja resistencia a la fragilizacin porhidrgeno

Estructuramartenstica

Normalizado yrevenido

Propiedades mecnicas intermediasMejor resistencia a la fragilizacin porhidrgeno

Estructura globular

Curvas de ruptura Larson Miller

ACEROS AL Cr-Mo

Tratamientos trmicos:

* Recocido:

Temperatura: 850 - 913C

permanencia: 1hora x pulgada de espesor

enfriamiento: 28C/hora hasta los 538C y luego al aire

* Normalizado:

Temperatura: 850 - 913C

permanencia: 1hora x pulgada de espesor

enfriamiento: al aire quieto

ACEROS AL Cr-Mo

Tratamientos trmicos:

* Temple:

Temperatura: 850 - 913C

permanencia: 1hora x pulgada de espesor

enfriamiento: en aceite o agua en spray

* Revenido:

Temperatura: 600-650C

permanencia: 2 hora x pulgada de espesor

enfriamiento: al aire quieto

La microestructura resultante es martensita revenida de bajocarbono con una buena ductilidad

ACEROS AL Cr-Mo

SOLDABILIDAD:

* Son aceros con buena soldabilidad debido a subajo %C.

* Pueden ser soldados con todos los procesos desoldadura convencionales

* Se deben emplear consumibles de bajo hidrgeno

* el materiales de aporte debe tener, en lo posible,la misma C.Q. del metal base excepto el %C, elcual debe ser mas bajo (para evitar problemas defragilidad en la ZAC y baja resistencia a lacorrosin)

ACEROS AL Cr-Mo

SOLDABILIDAD:

* Sin embargo, se pueden emplear materiales deaporte con > %C cuando las soldadura va a sertratadas trmicamente (normalizado, bonificado) ocuando se quiere lograr una alta resistenciamecnica en la unin soldada.

Precalentamiento:

* previene el endurecimiento y la fisuracin en lasuniones soldadas.

* Se elige la temperatura de precalentamiento enfuncin del %C del acero y del grado dehidrgeno potencialmente disuelto

ACEROS AL Cr-Mo

EspesorAcero Hasta 13 mm De 13 a 25 mm Mas de 25 mm

1/2Cr-1/2Mo 38 C 93C 150C1Cr-1/2Mo 121C 150C 150C11/4Cr-1/2Mo 121C 150C 150C2Cr-1/2Mo 150C 177C 177C21/4Cr-1Mo 150C 177C 177C

3Cr-1Mo 150C 177C 177C5Cr-1/2Mo 177C 200C 200C7Cr-1/2Mo 177C 200C 200C9Cr-1Mo 177C 200C 200C9Cr-1Mo + V+Nb+N 177C 200C 200C%C mximo : 0,15. Para mayores contenidos de carbono la temperatura debe serincrementada de 40 a 90C.Pueden emplearse menores temperaturas de precalentamiento con el proceso GTAW

Precalentamiento recomendado:

Se pueden emplear menores temperaturas de precalentamiento si haycerteza de menores contenidos de hidrgeno o cuando se emplea elproceso GTAW

ACEROS AL Cr-Mo

Precalentamiento:

* Cuando el material de aporte son potencialesfuentes de hidrgeno se recomienda elevar latemperatura de la unin soldada 50-60C porencima de la temperatura de pre-calentamientodurante 1 hora antes de proceder a enfriarlo hastala temperatura ambiente ( con ello se favorece ladeshidrogenacin)

ACEROS AL Cr-Mo

Post-calentamiento:

* Cuando el acero tiene %Cr > 4% o cuando elespesor de la plancha o tubo es > 1 pulgada serecomienda post-calentar inmediatamentedespus de soldar.

* Tambin es posible aplicar un tratamiento trmicode revenido entre 650-700C durante 20 minutosantes que la temperatura descienda por debajo dela temperatura de pre-calentamiento.

ACEROS AL Cr-Mo

Post-calentamiento:

* uniones soldadas que van a ser usadas enambientes casticos o cidos deben ser post-tratadas trmicamente.

* Aceros con %Cr > 3 %C > 0,15 (grantemplabilidad) deben ser post-tratadostrmicamente.

ACEROS AL Cr-Mo

Post-calentamiento: Rango de temperaturas para alivio de tensiones

Acero Rango1/2Cr-1/2Mo 621-704 C1Cr-1/2Mo 621-718C11/4Cr-1/2Mo 621-718C

2Cr-1/2Mo 677-760C21/4Cr-1Mo 677-760C3Cr-1Mo 677-760C5Cr-1/2Mo 704-760C7Cr-1/2Mo 704-760C9Cr-1Mo 704-760C9Cr-1Mo + V+Nb+N 732-760C

ACEROS AL Cr-Mo

Post-calentamiento:

ACEROS AL Cr-Mo

Post-calentamiento:

* La temperatura de post-calentamiento no debe sermayor a la temperatura de revenido del acero.

* Los tiempos de permanencias a la temperatura depost-tratamiento debe ser las especificadas por loscdigos de soldadura y normas correspondientes.A falta de estos requerimientos se puederecomendar una permanencia de 1 hora x cadapulgada de espesor (tiempo mnimo 30 minutos)

* Cuando el post-tratamiento trmico es local sedebe porcurar que el ancho de la zona calentadasea al menos 5 veces el espesor de la piezasoldada

ACEROS AL Cr-Mo

Materiales de aporte:

* Debe ser de bajo hidrgeno

* Debe tener la misma C-Q. mominal del materialbase excepto el %C (

ACEROS AL Cr-Mo

Materiales de aporte:

* Los materiales de aporte de inoxidable sonpreferidos cuando no es posible ejecutar untratamiento post-soldadura.

* Sin embargo, cuando la unin soldada estasometida a carga cclica trmica o expuesta enservicio a temperatura elevada (que induzcamigracin de C al inoxidable o la formacin defase sigma) no es recomendable usar estosconsumibles de inox austentico