Efecto del tiempo y la temperatura de revenido en la tasa de erosión y la microestructura de soldaduras superficiales de acero ASTM A743 grado CA6NM

Abstract

En esta tesis se correlaciona la microestructura con la tasa de la erosión por partículas sólidas presentes en un chorro rasante en recargues de soldadura de acero inoxidable ASTM A743 grado CA6NM. El objetivo fue evaluar el efecto del tiempo y la temperatura de revenido posterior al soldeo sobre la evolución microestructural y la resistencia a la erosión mediante la aplicación de ciclos térmicos controlados en laboratorio.

Para el análisis se depositaron recubrimientos mediante soldadura GMAW-P utilizando electrodo EC410NiMo, y se aplicaron seis condiciones de revenido. La caracterización incluyó dureza Vickers, microscopía óptica, difracción de rayos X (DRX) y ensayos de erosión húmeda por partículas de partículas según la norma ASTM G76

Los resultados mostraron variaciones en la dureza inferiores a 10 HV entre los tratamientos consideradas no significativas. La fracción promedio máxima de austenita resultante (9,35% en peso) se obtuvo a 640 °C durante 15 minutos. Asimismo, los tratamientos con tiempos iguales o superiores a 45 minutos generaron microestructuras más homogéneas, lo que redujo la desviación estándar de las mediciones. La menor tasa de erosión se alcanzó en las muestras tratadas a 640 °C durante 75 minutos.

Estos hallazgos son relevantes para definir nuevos protocolos de reparación en componentes de turbinas hidráulicas expuestos a ambientes erosivos. (Tomado de la fuente)

This thesis correlates the microstructure with the solid particle erosion rate produced by an impinging jet in weld overlays onto ASTM A743 grade CA6NM stainless steel. The objective was to evaluate the effect of tempering time and temperature after welding on the microstructural evolution and erosion resistance through the application of controlled thermal cycles in the laboratory. Weld overlays were deposited using the GMAW-P process with EC410NiMo filler metal, and six tempering conditions were applied. Characterization included Vickers hardness testing, optical microscopy, X-ray diffraction (XRD), and solid particle erosion tests according to ASTM G76. The results showed hardness variations below 10 HV among the different treatments, considered not significant. The highest retained austenite content (9.35 wt%) was obtained at 640 °C held for 15 minutes. Likewise, tempering times equal to or longer than 45 minutes produced more homogeneous microstructures, reducing the standard deviation of measurements. The lowest erosion rate was achieved in samples tempered at 640 °C held for 75 minutes. These findings are relevant for defining new repair protocols for hydraulic turbine components exposed to erosive environments.