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Artículos Regulares


Rev. LatinAm. Metal. Mat. 2016, 36(2): 235-247

ANÁLISIS DE LA FALLA POR CORROSIÓN DEL ACERO AISI 310 S USADO COMO SOPORTE DE PANELES DE HORMIGÓN REFRACTARIO EN UN ENFRIADOR DE CLINKER
(CORROSION FAILURE ASSESSMENT ON AISI 310S STEEL USED AS SUPPORT OF REFRACTORY CONCRETE PANELS IN A CLINKER COOLER)

Luis M. Castellanos, Francisco J. Bolívar, Halder R. Lugo

Online: 31-08-2016

GA-755

Abstract


En este artículo se presenta la evaluación de la falla por corrosión del acero AISI 310 S, usado como soporte de los paneles de hormigón refractario en un enfriador de Clinker, bajo una combinación de altas temperaturas y atmósferas con elevadas concentraciones de azufre y de carbono. Se realizó un análisis microestructural por microscopia óptica y microscopía electrónica con microanálisis químico por espectroscopia de rayos X por dispersión en la energía (MEB/EDX). Se utilizó espectroscopia Raman con el fin de determinar los compuestos formados en las capas de óxido. Para comprender el mecanismo de corrosión se realizó una simulación termodinámica tomando como base la composición del acero 310S y temperaturas entre 700 y 1100 °C en una atmósfera rica en azufre y bajo oxígeno. Se determinó que la degradación del material se debió a un proceso combinado de carburación y sulfidización. Como resultado, por un lado ocurre empobrecimiento en cromo en algunas zonas debido a la formación de carburos y por otro lado la formación de compuestos eutécticos de sulfuros de níquel (Ni-N3S2) con puntos de fusión inferiores a los 800 º C, los que bajo estas condiciones produjeron pérdidas de material en detrimento de sus propiedades mecánicas.

This article presents the corrosion failure assessment on AISI 310 Steel, used as support of refractory concrete panels in a Clinker cooler under a combination of high temperatures and atmospheres with high concentration of sulfur and carbon. It was performed a microstructural analysis by scanning electron microscope with energy-dispersive X-Ray Spectrometer and by optic microscopy techniques. Furthermore it was used Raman spectroscopy in order to determinate the compounds formed in the rust layers. To understand the proposed corrosion mechanism, a thermodynamic simulation was performed on the basis of the 310S steel alloy main elements and temperatures between 700 and 1100 °C in an atmosphere mostly compound by sulfur and low oxygen. The results demonstrate that the material degradation occurred due to a combined process of carburation and sulfidication. As a result of these processes, on one side, it was the impoverishment of chrome in some areas due to the formation of carbides, on the other side, some nickel sulphides compunds emerge as eutectic compounds (Ni-N3S2) with melting points lower than 800 ºC, which under this conditions, produce losses of material at the expense of their mechanical properties.


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