La presente investigación tuvo como objeto de estudio la influencia de los parámetros de soldadura mediante GTAW, sobre la microestructura y la resistencia a la corrosión por picaduras del acero inoxidable dúplex 23Cr-4Ni. Se estudiaron cuatro condiciones soldadas mediante el proceso GTAW autógeno en donde se variaron el aporte de calor y la temperatura de precalentamiento. Se realizó el análisis microestructural para cada condición, además se sometieron a ensayos de dureza y ensayos de corrosión por picaduras. La caracterización microestructural se basó en el estudio del porcentaje de fases presentes (ferrita y austenita) y en el cambio de la morfología y tamaño de grano de la ferrita, tanto en la zona de fusión como en la zona afectada por el calor. Asimismo se evaluó la morfología de la austenita, identificando la aparición de austenita primaria, secundaria y Widmanstätten. Se realizaron ensayos de microdureza Vickers, realizando barridos verticales y horizontales en la sección del cordón con el fin de obtener indicadores de cambios en propiedades mecánicas en la soldadura realizada. Se determinó la resistencia a la corrosión por picaduras mediante ensayos de corrosión electroquímicos de polarización anódica en una solución de 3.5% NaCl, los cuales se orientaron a la obtención del potencial crítico de picaduras (Ecp) para cada condición. Debido a que las variaciones en la microestructura y resistencia a la corrosión están fuertemente ligadas al ciclo térmico del proceso de soldadura, se estimó el tiempo t12/8, como medida de la velocidad de enfriamiento para fines comparativos. El análisis microestructural en la zona fundida y zona afectada por el calor reveló una microestructura con alto contenido de ferrita acompañado de austenita primaria, austenita Widmansttäten y precipitación de austenita secundaria al interior de la ferrita. Adicionalmente la cinética de reformación de la austenita se vió dificultada en las condiciones que presentaron mayor tamaño de grano ferrítico. Finalmente, la resistencia a la corrosión por picaduras disminuyó de manera significativa para las condiciones empleadas, resultando mas afectadas, las condiciones que presentaron velocidad de enfriamiento menor. Se encontró nucleación preferencial de las picaduras en las interfaces ferrita/austenita y al interior de la ferrita. Por lo tanto para el rango de calor de aporte empleado no se obtuvo una buena soldabilidad, ya que no se logra un balance apropiado de las fases según el análisis microestructural realizado y la resistencia a la corrosión por picaduras se ve afectada significativamente. / Tesis

Este estudio de tesis, relacionado con la corrosión atmosférica sobre aceros de bajo carbono en instalaciones industriales petroleras, fue realizado en el área del Lote X operado por PETROBRAS ENERGIA PERU S.A. en el noroeste de Perú. El objetivo consistió en determinar la velocidad de corrosión atmosférica sobre dos aceros de bajo carbono, en diferentes ubicaciones del Lote X, categorizarla de acuerdo a la norma ISO 9223 y mapearla. Se han utilizado probetas de acero, AISI/SAE 1020 y ASTM A 36 ya que estos materiales son usados en la construcción de facilidades de producción, transporte y recolección de petróleo, siendo de mayor uso el acero ASTM A36. Las probetas fueron instaladas en 10 estaciones y expuestas al ambiente atmosférico en el periodo de septiembre del 2010 a noviembre del 2012. La ubicación de las estaciones fue seleccionada en función de la distancia al mar, altitud, topografía del terreno e impactos industriales, entre otros aspectos. La velocidad de corrosión y el grado de corrosividad atmosférica fueron determinadas por la pérdida de peso de probetas construidas en acero AISI/SAE 1020, durante un año de exposición. Se han caracterizado los productos de corrosión por difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X y microscopia electrónica. También se estudió el impacto de las siguientes variables ambientales: humedad, cloruros, SO2, NO2, H2S y velocidad del viento. Como resultado de este estudio de tesis, podemos afirmar que en el Lote X la corrosión atmosférica es causada por la acción del oxígeno atmosférico e influenciado por la humedad, salinidad ambiental, por la capacidad del viento para transportar la brisa del mar al continente y polución sólida. Los productos de corrosión encontrados son: oxihidróxidos de hierro, akaganeita, lepidocrocita y goethita. La corrosión es influenciada por los cloruros de una manera polinómicas para los dos tipos de metal evaluados. Asimismo, se concluye que los gases contaminantes como SO2, H2S, NO2, no influyen en los fenómenos de corrosión. Las áreas próximas al mar y de libre circulación del viento favorecen la corrosión atmosférica y son categorizadas como ambientes de corrosión alta, categoría C4, para acero AISI/SAE 1020 y corrosión media, categoría C3, para acero ASTM A36. Para el resto de áreas la corrosión de ambos materiales es baja, categoría C2. También podemos concluir que en ambiente marino, el acero ASTM A36 es de mayor resistencia a la corrosión atmosférica del Lote X que el acero especificado bajo norma AISI/SAE 1020. Gracias a la información obtenida de velocidad de corrosión de este estudio, hemos podido elaborar mapas de corrosión para los dos tipos de acero estudiados, AISI /SAE 1020 y ASTM A 36. Esto es muy importante porque disponer de un mapa, permite una rápida visualización de las áreas de corrosividad crítica y no crítica, especialmente cuando se seleccionan materiales para construcción, selección de sistemas de pintura, selección de procedimientos de preparación de superficie para pintado, estimación de la vida de operación de instalaciones metálicas nuevas y antiguas. En el Lote X, la velocidad de corrosión es mayor en áreas cercanas al mar y de libre exposición a la brisa marina. El presente trabajo de tesis ha permitido formular una ecuación que estima la corrosión atmosférica sobre probetas de acero al carbono AISI/SAE 1020, para las estaciones lejanas al mar y ubicadas en ambientes secos: C = 164,99 t – 0,4045 Donde C es la velocidad de corrosión en m/año y t es el tiempo de exposición en días. Palabras Clave: corrosión atmosférica, probetas, velocidad de corrosión, categorización de la corrosión, mapas de corrosividad, microscopia electrónica, fluorescencia y difracción de rayos X.

La presente investigación tuvo como objeto de estudio la influencia de los parámetros de soldadura mediante GTAW, sobre la microestructura y la resistencia a la corrosión por picaduras del acero inoxidable dúplex 23Cr-4Ni. Se estudiaron cuatro condiciones soldadas mediante el proceso GTAW autógeno en donde se variaron el aporte de calor y la temperatura de precalentamiento. Se realizó el análisis microestructural para cada condición, además se sometieron a ensayos de dureza y ensayos de corrosión por picaduras. La caracterización microestructural se basó en el estudio del porcentaje de fases presentes (ferrita y austenita) y en el cambio de la morfología y tamaño de grano de la ferrita, tanto en la zona de fusión como en la zona afectada por el calor. Asimismo se evaluó la morfología de la austenita, identificando la aparición de austenita primaria, secundaria y Widmanstätten. Se realizaron ensayos de microdureza Vickers, realizando barridos verticales y horizontales en la sección del cordón con el fin de obtener indicadores de cambios en propiedades mecánicas en la soldadura realizada. Se determinó la resistencia a la corrosión por picaduras mediante ensayos de corrosión electroquímicos de polarización anódica en una solución de 3.5% NaCl, los cuales se orientaron a la obtención del potencial crítico de picaduras (Ecp) para cada condición. Debido a que las variaciones en la microestructura y resistencia a la corrosión están fuertemente ligadas al ciclo térmico del proceso de soldadura, se estimó el tiempo t12/8, como medida de la velocidad de enfriamiento para fines comparativos. El análisis microestructural en la zona fundida y zona afectada por el calor reveló una microestructura con alto contenido de ferrita acompañado de austenita primaria, austenita Widmansttäten y precipitación de austenita secundaria al interior de la ferrita. Adicionalmente la cinética de reformación de la austenita se vió dificultada en las condiciones que presentaron mayor tamaño de grano ferrítico. Finalmente, la resistencia a la corrosión por picaduras disminuyó de manera significativa para las condiciones empleadas, resultando mas afectadas, las condiciones que presentaron velocidad de enfriamiento menor. Se encontró nucleación preferencial de las picaduras en las interfaces ferrita/austenita y al interior de la ferrita. Por lo tanto para el rango de calor de aporte empleado no se obtuvo una buena soldabilidad, ya que no se logra un balance apropiado de las fases según el análisis microestructural realizado y la resistencia a la corrosión por picaduras se ve afectada significativamente.

Los recubrimientos zinc son ampliamente empleados para proteger piezas a base de acero de bajo carbono contra la corrosión debido a que pueden actuar como barrera y ánodo de sacrificio. Sin embargo, el zinc es un metal relativamente blando por lo que su resistencia a la abrasión debe ser mejorada si se desea prolongar el tiempo de vida útil. Los recubrimientos compuestos consisten de una matriz metálica con micro/nano partículas de segunda fase dispersas. Son una alternativa prometedora para mejorar las propiedades anticorrosivas y las propiedades mecánicas (dureza, abrasión). El método de de la electro codeposición consiste en depositar electrolíticamente un recubrimiento compuesto a partir de un baño de deposición que contiene partículas de segunda fase en dispersión. La morfología, estructura cristalina, dureza y de resistencia a la corrosión estarán en relación a la cantidad y naturaleza de las partículas incorporadas, así como a su distribución en la matriz metálica. En esta investigación se estudió la electrodeposición del recubrimiento compuesto de Zn-TiO2 a partir de baños basados en ZnCl2 con nanopartículas de TiO2 en dispersión. Para mejorar el porcentaje de incorporación partículas se propuso el uso de aditivos tiolados como L-cisteína, Nacetilcisteína como posibles moléculas de anclaje entre la matriz metálica y las nanopartículas. La tiourea también fue estudiada como aditivo para fines comparativos. Se estudió la deposición galvanostática de Zn y Zn-TiO2 sin y con aditivos en una celda electrolítica con condiciones hidrodinámicas controladas. Se estudió la influencia de la variación de densidad de corriente, así como de la concentración de los aditivos de baño. Los recubrimientos Zn-TiO2 con L-cisteína y N-acetilcisteína eran más compactos en comparación con los recubrimientos sin aditivos o con tiourea. Por otro lado, los mayores porcentajes de incorporación de partículas fueron de 1,15% p/p (con L-cisteína) y 1,00% p/p (con Nacetilcisteína) a una concentración de aditivo en el baño de 1,00 g/L y con una densidad de corriente baja (2 A/dm2). Para estos recubrimientos, la orientación cristalina preferente (textura) de zinc fueron hacia los planos piramidales (101) y (102); mientras que para el depósito con tiourea la textura preferente era la del plano(112), similar al observado en los depósitos preparados sin aditivos de baño. El recubrimiento de Zn-TiO2 con aditivo de N-acetilcisteína 1,00 g/L presentó una menor velocidad de corrosión en NaCl 3,5% (1,10 μA/cm2). Esto puede deberse a un mayor grado de compactación en la morfología del recubrimiento y/o a diferencias presentes en la microestructura como consecuencia del uso de dicho aditivo. / Zinc coating technology is widely used to protect low carbon steel pieces as it is used as a corrosion protection coating because its role as a sacrificial anode when zinc is in contact with steel and a corrosive medium is present. However, zinc is a relatively soft metal, so its abrasion resistance must be improved if its service life is to be prolonged. Composite coatings consist of a metal matrix with dispersed second phase micro/nano particles. They are a promising alternative to improve anticorrosive properties and mechanical properties (hardness, abrasion). The electro codeposition method consists of electrolytically depositing a composite coating from a deposition bath that contains second phase particles in dispersion. The morphology, crystalline structure, hardness and corrosion resistance will be in relation to the quantity and nature of the incorporated particles, as well as their distribution in the metal matrix. In this research, the electrodeposition of Zn-TiO2 composite coating was studied from ZnCl2-based electrolytes with TiO2 nanoparticles in dispersion. With the aim of improving the particle incorporation in the coating, it was proposed to use thiolated bath additives such as L-cysteine, Nacetylcysteine as possible anchor molecules between the metal matrix and the nanoparticles. Thiourea was also studied as an additive for comparative purposes. The galvanostatic deposition of Zn and Zn-TiO2 without and with additives was studied in an electrolytic cell with controlled hydrodynamic conditions. The influence of the variation in current density and concentration of the bath additives were studied. Zn-TiO2 coatings with L-cysteine and N-acetylcysteine additives were more compact and lacked porosities compared to coatings without additives or with thiourea additive. On the other hand, the highest percentages of incorporation of particles 1.15 wt% (with L-cysteine) and 1.00 wt% (with N-acetylcysteine) were obtained with 1.00 g/L additive concentration in the bath and a low current density (2 A/dm2). Also, the coatings with a higher percentage of particle incorporation showed preferential crystalline orientation (texture) of zinc in the pyramidal planes (101) and (102). However, deposition with thiourea additive showed the (112) plane as the preferred one. The latter has similar texture as the coating prepared without bath additives. Zn-TiO2 coating with 1.00 g/L N-acetylcysteine additive showed a minor corrosion rate in 3.5 % NaCl (1.10 μA/cm2). This may be due to a greater grade of compaction in the coating morphology and/or developed microstructure as a consequence of the use of this type of additive.