7 Manual Metalografia A36
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AISI - SAE
AISI 1020 = 0,18 0,23 C; 0,6 0,9 Mn; 0,040 P; 0,050 S;
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API 5L
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API 5L
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ASME
BOILERPRESSURE
VESSELCODE
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ARTICULO II - WPS
QW--2XX
QW-200.2
(a) Registro de Calificacion de Procedimiento (PQR) es un registro de losdatos de soldadura usados para soldar un cupon de ensayo.tambin contiene los resultados de los ensayos de las probetasLasvariables registradas caen dentro de un rango pequeo de los valores
reales que seran usados en produccion.
JRS
QW-200.3 Para reducir el nmero de calificaciones de WPS requeridos,los P-Numbers son asignados a metales bases dependientes de lascaracteristicas tales como composicin,soldabilidad y propiedadesmecanicas (donde esto puede ser hechas
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Material Usado en
CalificacionRango Calificado
P-No 1P-No 1; P-No 2; P-No 3
P-No 4; P-No 5; P-No 6
P-No 7; P-No 8: P- No 10
P-No 11 y P-No 4x
QW-422.1 HASTA QW-422.11
Adicionalmente, existen Nmeros de Grupo los cuales clasifican losmateriales para requerimientos cuando se requiere tenacidad a laentalla
de manera similar existen los F-Numbers para los materiales deaporte
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ELEMENTO PORCENTAJEEN PESO (%W)
C 0,19Si 0,28
Mn 0,46S 0,035
P 0,028Cr 0,002Ni 0,003
Mo 0,001Cu 0,03
ELEMENTO PORCENTAJEEN PESO (%W)
C 0,05Si 0,17Mn 0,46
S 0,067P 0,065Cr 0,005Ni 0,003Mo 0,0006Cu 0,01
CARACTERIZACION DE LA CALIDAD DEL MATERIAL BASE
ASTMA 36
JRS
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ELEMENTO PORCENTAJEEN PESO (%W)
C 0,05Si 0,17
Mn 0,46
S 0,035P 0,028Cr 0,002Ni 0,003
Mo 0,001Cu 0,03
ELEMENTO PORCENTAJEEN PESO (%W)
C 0,05Si 0,17
Mn 0,69S 0,067P 0,065Cr 0,002Ni 0,003Mo 0,001Cu 0,03
COMO? CARACTERIZAR LA CALIDAD DEL MATERIAL BASE
JRS
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Corrosin de uniones soldadas de aceros
inoxidables
metal fundido
metal base
zona afectada por el calor(ZAC)
inox. duplex
JRS
COMPORTAMIENTO QUIMICO DE LOS
METALES
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Factores que afectan la resistencia a la
corrosinde la unin soldada
tensiones internas acabado superficialdefectos de soldadura
cambios microestructurales
JRS
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Tipos de corrosin en los aceros
inoxidables
picadura
c. bajo tensin
resquiciosintergranular
c. fatiga
JRS
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Corrosin porPicaduras
medio conteniendo cloruros (Cl -)
picaduras
JRS
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Corrosin por picaduras
corrosin muy localizada, comoconsecuenciade la accin de iones despasivantes como
los cloruros
Resistencia a la corrosin por picaduras
influenciada por :la composicin qumica
el acabado superficialel medio (temperatura, concentracin decloruros, presencia de agentes oxidantes,
bacterias sulfatoreductoras, etc)JRS
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Corrosin intergranular
T (C)
X(mm)
550-800C
ciclo trmico
durante
la soldadura
ZAC
JRS
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Corrosin intergranular
Precipitacin de carburos de Cromo (M23C6) en
lmites de grano
corrosin intergranular
carburos
%Cr
12%Cr
18%Cr
JRS
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Corrosin intergranular
Mtodos de evitar o reducir la C.I.
1. Reducir el contenido de C de los aceros inox.(emplear aceros de bajo %C, Ej. AISI 304L)
2. Reducir la permanencia a temperaturas entre550 - 750C (enfriamiento rpido)
3. Emplear aceros inoxidables estabilizados con Ti Nb(Ej. AISI 321)
4. Aumentar el contenido de Cr del acero inox.
JRS
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Corrosin bajo Tensin
Accin conjunta de esfuerzosmecnicos y un medio agresivo
medio agresivo
esfuerzosmecnicos
JRS
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Requisitos para la CBT
Un material susceptible a este mecanismo de
dao.Un medio corrosivo especfico.
Un nivel de esfuerzos mecnicos (de traccin)
Caractersticas de la CBT
Rotura frgil
Propagacin de la fisura puede serintergranular, transgranular o ambas de un
modo mixto
JRS
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CIDO SULFRICO
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% CIDO SULFRICO
TEMPERATURA
(C)
temperatura de ebullicin
10,0 g/m2.h
1,0 g/m2.h 3,0 g/m2.h0,1 g/m2. h
Acero inoxidable AISI 321
Corrosin generalizada
JRS
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Aleaciones Fe-Cr-Ni-Mo-N ( Cr : 17 -28%)
( Ni : 8 - 35% )(Mo : 2 - 7%)Microestructura : AUSTENITA
ACEROS INOXIDABLESAUSTENTICOS
- No pueden ser endurecidospor temple pero si por
deformacin en fro- Susceptibles al crecimientode grano, pero en menor
gradoque los ferrticosJRS
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- buena soldabilidad
- buena comformabilidaden fro
- susceptibles a laprecipitacin de fasessecundarias :carburos y fase sigma.
ACEROS INOXIDABLESAUSTENTICOS
JRS
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Porqu se suelda el Inox. Austenitico, con ms Cromo?
0 - 0,310 2,8FOSOFORO
P
0 - 0,050 - 0,14ASUFRE
S
HIERRO
GAMMA
(Fe)
HIERRO
DELTA
(Fe)
SOLUBILIDAD
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304 = 18 Cr
308/309 = 20-24 Cr
Porqu se suelda el Inox. Austenitico, con ms Cromo?
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Aleaciones Fe-Cr( Cr : 12 - 18% ) ( Ni < 1 % )(Mo : 0,9 - 1,3%) ( C : 0.17 - 1,2%)
Microestructura : MARTENSITA- SI PUEDEN SER ENDURECIDOS POR
TEMPLE (950 - 1050C) .
- SON MAGNTICOS
ACEROS INOXIDABLESMARTENSTICOS
JRS
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-MALA SOLDABILIDAD :
FISURACIN EN FRO
- MXIMA DUREZA DEPENDE DEL %C0,10%C 40 HRC0,15%C 46
0,20 %C 500,40 %C 560,70 %C 58
1,00 %C 60
ACEROS INOXIDABLES
MARTENSTICOS
JRS
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Aleaciones Fe-Cr-Ni-Mo-N
( Cr : 22 - 25% ) ( Ni < 7 % ) (Mo : 2 - 4%)( N : 0.15 - 0,25%)Microestructura :AUSTENITA + FERRITA
ACEROS INOXIDABLES DUPLEX
no pueden serendurecidos por temple.
son magnticos
JRS
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BUENA SOLDABILIDAD
SUSCEPTIBLES A LA PRECIPITACINDE FASES SECUNDARIAS : CARBUROS,NITRUROS, FASE SIGMA, ETC.
ACEROS INOXIDABLES DUPLEX
JRS
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7/21/2019 7 Manual Metalografia A36
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H. C. SORBY , en 1856 estableci la prctica delexamen microscpico de rocas , as fund la Cienciade la Petrografa. Modificando la tcnica haciaproductos metalrgicos inicia la TcnicaMetalogrfica...
... SORBY , en 1863 descubri el ComponentePerltico en los aceros. Marc el primer intentosistemtico (no hubo la aceptacin en la industria)de la aplicacin de la tcnica...
MARTENS OSMOND Y LE CHATELLIER,fundaron las bases de la Ciencia de laMetalografa...
METALOGRAFIA
JRS
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HISTORIA
MARTENS , 1878...demostr la relacin:
MICROESTRUCTURA
PROPIEDADESMECANICAS
HB
Distancia JRS
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HISTORIA
OSMOND Y LE CHATELLIER, 1901
fundaron en Francia la primera institucin para elestudio y la enseanza de la Metalografa
Publicaron la primera coleccin de trabajos, en elmismo ao se hizo el Microscopio Martens origendel Microscopio Metalogrfico moderno.
Por sugerencia de HOWE los componentes del acerose denominaron con nombres de terminacinmineralgica: Ferrita, Cementita, Perlita
JRS
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7/21/2019 7 Manual Metalografia A36
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METALOGRAFIA
ESTUDIA LA ESTRUCTURA INTERNA
(MICROESTRUCTURA) Y LASRELACIONA PROPIEDADES DE LOSMETALES Y SUS ALEACIONES
MICROESTRUCTURA
Es la disposicin de los cristales dentro de un objeto
metlico ...JRS
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7/21/2019 7 Manual Metalografia A36
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MICROESTRUCTURA
Es la disposicin de los cristales dentro de los materiales
(preferentemente cristalinos) que tiene que ver con el:
TAMAO
FORMA
DISPOSICION
JRS
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METALOGRAFIA
PERMITE LA IDENTIFICACION DEL TAMAO
CANTIDAD Y FORMA DE FASES
INTERPRETA EL MECANISMO DEFORMACION, SU HABITO Y DISTRIBUCION
DE FASES
FUNDAMENTALEMENTE COMPARATIVO,REQUIERE DE NORMAS, PATRONES YMANUALES.
SE BASA EN LOS CONCEPTOSFUNDAMENTALES DE LA METALUGIAFISICA
JRS
PORQUE ES IMPORTANTE EL
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PORQUE ES IMPORTANTE ELCONTROL MICROESTRUCTURAL
PROPIEDADES
Mecnicas
PROPIEDADES
Fsico Qumicas
TRATAMIENTOSTERMICOS YMECANICOS
Dureza, TraccinImpacto, Fatiga
Abrasin
Rx CorrosinCond. Trmica
Cond. ElctricaMagnetismoExp. Trmica
Temple, Revenido. Recocido, normalizado, cementado, Nitrurado ,EnvejecidoForja, deformacin en fro , Recristalizacin
MICROESTRUCTURA
JRS
PORQUE ES IMPORTANTE EL
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PORQUE ES IMPORTANTE ELCONTROL MICROESTRUCTURAL
DISEO CONSTRUCCION
PROCESOS DECONFORMADO
.CARACTERIZACION DE FASES,
.EVALUACION DE FISURAS
.PREVENCION DE LA CORROSION.EVALUACION DE UNIONES SOLDADAS
MANTENIMIENTO
MICROESTRUCTURA
JRS
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DISEO
. IDENTIFICA PROBLEMAS .
.EVALUA ALTERNATIVAS DE SOLUCION
. SELECCIONA LO OPTIMO
. DETERMINA PROPIEDADES
METALOGRAFIA
JRS
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PROCESOS DECONFORMADO
.COMO INSTRUMENTO DE CONTROL,
REGULACION Y VERIFICACION DEMATERIALES EN PROCESO DEPRODUCCION.
JRS
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CONSTRUCCION Y
MANTENIMIENTO
.EVALUA EL COMPORTAMIENTO INTERNODEL COMPONENTE
. INTERPRETA EL SIGNIFICADO DE LOSDEFECTOS ENCONTRADOS POR OTROS
ENSAYOS
.DETERMINA SUS ORIGENES
.PRESCRIBE SUS REMEDIOSJRS
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US
RX
LP
PM
METG
10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 100mm
SENSIBILIDAD DE LA METALOGRAFIA FRENTE
A OTROS ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
JRS
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COMPONENTES QUE REQUIERENINSPECCION METALOGRAFICA
ESTRUCTURASMETALICASSOLDADAS
RECIPIENTES APRESION
COMPONENTESFORJADOS
TUBERIAS SOLDADASDE ALTA EXIGENCIA
MECANICA YTERMICA
GENERADORES DEVAPOR
(CALDERAS)
COMPONENTESFUNDIDOSJRS
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MACROGRAFIA
JRS
MACROGRAFIA
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MACROGRAFIA
2 X
4 X6 X
10 XLUPAS
ESTEREOSCOPIOS
JRS
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MICROGRAFIA
JRS
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MICROGRAFIA
50 X
100 X
200 X
500 X1000 X
JRS
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QUE DICEN
LOS CODIGOS
ACERCA DE LA
MACROGRAFIA...
JRS
STRUCTURAL WELDING
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STRUCTURAL WELDING
CODED1.1. - 2000
CAPITULO 3 . PRE-CALIFICACION DEL WPS
3,5 Requisitos de Temperatura dePrecalentamiento mnimo y Temperatura deInterpase ........................................... (Pg. 45)
3.5.3.1 Requisitos de dureza :(1) MacroataqueMacroataque inicial de una seccin de una muestra.
JRS
ESTRUCTURAS
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METALICAS
SOLDADAS
STRUCTURAL WELDING
CODE
D1.1. - 2000
CAPITULO 4 . CALIFICACION
4.8.4 Ensayo de MacroataqueMacroataque (Pg. 125)4.8.4.1 Criterio de Aceptacin para el ensayo deMacroataque ..cuando sean inspeccionadasvisualmente cumplirn los siguientes requisitos:
STRUCTURAL WELDING CODE
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D1.1. 2000
CAPITULO 4 . CALIFICACION
4.10. SOLDADURAS BISELADAS DE PENETRACIN PARCIAL(PJP) DECONEXIONES NO TUBULARES (Pg. 128)
4.10.2 Verificacin del tamao de Soldadura por Macroataque...
4.10.3 Verificacin de Juntas Biseladas de penetracin completa del WPS porMacroataque...
4.30 METODOS DE ENSAYO Y CRITERIO DE ACEPTACION PARACALIFICACION DE SOLDADORES Y OPERADORES DE SOLDADURA
4.30.2 Ensayo de Macroataque (Pg. 152)
4.30.2.1 Ensayo de Macro ataque para soldaduras de Filete y de Relleno (tapn)
430.2.1 Ensayo de macro ataque para Conexin tipo T, K e Y
430.2.3 Criterio de Aceptacin del ensayo de Macroataque:
JRS
CALDEROS Y
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RECIPIENTES A
PRESION1995 ASME
BOILER & PRESSUREVESSEL CODE
PARTE QW WELDING - ARTICULO I
Requisitos Generales de Soldadura
QW-183 Examen Macro (Macroataque). Probetas parael procedimiento(WPS).....(05) probetas en QW 462.4(a)o (04) probetas en (d)...reactivo en QW 470
QW-184 Examen Macro. Probetas para calificacin del
desenvolvimiento (soldador) ..probetas en QW 462.4(b)JRS
QW-470 ATAQUE QUIMICO- PROCESOS Y AGENTESQUIMICOS
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JRS
QUIMICOS
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7/21/2019 7 Manual Metalografia A36
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MUESTRA
M2
INFERIOR
MUESTRA
M2SUPERIOR
JRS
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7/21/2019 7 Manual Metalografia A36
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MUESTRA
M3
MUESTRA
M5