Integrantes:• Dr. Ing. Zappa, Sebastián (FI-UNLZ)• Ing. Pelayo, Marcelo (FI-UNLZ)• Dr. Ing. Svoboda, Hernán (FI-UBA)• Dr. Ing. Zalazar, Mónica (FI-UNCOMA)• Sr. Martínez Juan (INTI – alumno FI-UNLZ)• Sr. Durand, Ignacio (alumno FI-UNLZ)• Sr. Episcopo, Nicolás (alumno FI-UNLZ)

Estudios “in situ” de difracción de rayos x de alta energía sobre la estabilidad termo-mecánica de la austenita en aceros

inoxidables supermartensíticos

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

CIECTI

Centro Interdisciplinario de Estudios en Ciencia, Tecnología e Innovación

Se espera que la producción offshore de

pyg a nivel global continúe en el futuro en

una senda de crecimiento sostenido

(gráfico 2).

En las últimas décadas más del 90% de los

grandes descubrimientos de hidrocarburos

en el mundo se dieron bajo las aguas de

los mares (gráfico 1).

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La Argentina cuenta con once cuencas que

han sido exploradas en mayor o menor

medida en diferentes momentos históricos

y con resultados diversos.

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En la actualidad prácticamente todas las

cuencas marinas de hidrocarburos se

encuentran improductivas, con excepción

de la cuenca Austral, principalmente

gasífera –su offshore produce mas del 15%

del gas natural del país–.

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Centro Interdisciplinario de Estudios en Ciencia, Tecnología e Innovación

En 2014 el offshore proveyó el 17,4% de la

producción nacional de gas natural y el

2,8% de petróleo, a partir de dos

concesiones ubicadas en la cuenca

Austral.

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

Artículos periodísticos y técnicos sobre la industria off-shore en Argentina

• Abril 2017: YPF jugará fuerte en la

licitación offshore de octubre

• Noviembre 2017: Argentina espera

hallazgos de hidrocarburos en la

plataforma continental

• Noviembre 2107: Esperan hallazgos de

petróleo y gas en la plataforma continental

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

Artículos periodísticos y técnicos sobre la industria off-shore en Argentina

• Noviembre 2017: Argentina licitará la

exploración de petróleo offshore

• Diciembre de 2017: Argentina permitirá la

búsqueda de petróleo en el mar

• Diciembre de 2017: Aranguren anunció

exploración offshore en la costa Argentina

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

Artículos periodísticos y técnicos sobre la industria off-shore en Argentina

• Enero 2018: Importante compra de un área

de mar argentino

• Enero 2018: ENAP SIPETROL adquiere un

área offshore en el Mar Argentino

• Enero 2018: Las petroleras ya están

analizando el plan Off-Shore

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

Artículos periodísticos y técnicos sobre la industria off-shore en Argentina

• Enero 2018: Concesionan área off-shore a

ENAP SITETROL

• Febrero 2018: YPF jugará fuerte en la

licitación offshore de octubre

• Marzo 2018: Off-Shore: Oportunidades a

la vista

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

Artículos periodísticos y técnicos sobre la industria off-shore en Argentina

• Junio 2018: La exploración petrolera del mar argentino tiene fecha

• Abril de 2018: Cómo es el nuevo complejo off-shore en el que YPF y ENAP invirtieron

u$s 354 M

• Abril 2018: ENAP e YPF inauguraron proyecto offshore de gas en el sur argentino

• Abril 2018: YPF y ENAP se lanzan a la producción off shore

• Abril 2018: Más de 15 empresas interesadas en la exploración offshore

• Marzo 2018: Autorizan la adquisición de un área offshore a ENAP Argentina

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

Materiales principalmente utilizados en la industria off-shore:

• Aleaciones base Níquel

• Aceros inoxidables:

• Aceros inoxidables Dúplex (Clásicos y Superdúplex)

• Aceros inoxidables martensíticos (Supermartensíticos)

Aceros Inoxidables:Desarrollados en los comienzos de la primer guerra mundial

Fórmula correcta para su aleación en el Fierro (Fe) en aproximadamente un 70% y un 30% de otros elementos

El elemento principal es el cromo (Cr):

• Genera una película pasiva

• Oxido de Cr

• Delgada y transparente

• Impermeable e insoluble

• Auto-regenerada

Característica principal: Resistencia a la corrosión

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5 familias:

Austeníticos

Ferríticos

Martensíticos

Dúplex (ferrita y austenita)

Endurecidos por precipitación

Llamados así por las particularidades

estructuras cristalinas

Llamados así por el tipo de tratamiento

térmico empleado

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

Endurecidos por

precipitación

304

(18-8)

Aleaciones

Ni-Cr-Fe

Superdúplex

303, 303S

Austeníticos

201, 202

Supermartensíticos

- C

Soldabilidad

Austenítico

317Superausteníticos

304L

316L

317L

321

347

Superferrítico

+ Cu, Ti, Al y –Ni

Endurecimiento

+ Cr y Ni

Mecánica y

corrosión

309, 310, 314, 330

+Ni

Corrosión a

temperatura

+ Mo

Corrosión

Austenítico

316

+ Mo

Corrosión

+ S

Maquinabilidad

+ Cr y – Ni

Mecánica

+ Mn, N y –Ni

Mecánica

– Ni y bajo Cr

+ Ni, Mo, N

Resistencia a la

corrosión

+ Ti

Soldabilidad

Sin Ni

430

+ Cr y Mo

+ Nb, Ti

Soldabilidad

martensíticos

403, 410

– C y + Ni

Soldabilidad

Dúplex

+ Cr, Ni y Mo

Corrosión

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

OBJETIVOS

Estudiar y entender los fenómenos que controlan:

Variables del proceso de soldadura

(gas de protección, calor aportado y tratamiento térmico post soldadura)

Macro/micro estructura

(composición química, modo de solidificación y transformaciones de fase)

Propiedades

(soldabilidad del consumible, tracción, tenacidad, corrosión y daño por hidrógeno,

resistencia al desgaste)

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Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.

10 mmMaterial base

Metal de aporte puroEnmantecado Cupón

Probeta de tracción

Tensión

[V]

Corriente

[A]

Tiempo

[seg]

Longitud

[mm]

Velocidad

[mm/seg]

Calor

[KJ/mm]

31 301 79 460 6 1,6

Soldaduras

Mecanizados

Objetivo Generar un alto contenido de austenita en la microestructura y estudiar su

estabilidad bajo condiciones mecánicas y térmicas.

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.

0

200

400

600

800

1000

1200

0 200 400 600 800 1000 1200

Tem

pera

ture

[ C

]

Time [s]

1 C/s

10 C/s

100 C/s

-0,03

-0,02

-0,01

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0 200 400 600 800 1000 1200

ΔL

/L0

[m

m]

Temperature [ C]

620 C

685 C

735 C

1 C/s

10 C/s

100 C/s

Dilatometría A diferentes velocidades de calentamiento para determinar la temperatura crítica de

transformación de M en A

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Tem

pera

ture

[ C

]

Time [s]

AW1

AW2

AW3

Calentamiento: 1 C/s

Enfriamiento: 20 C/s

665 C

15 min

Tratamientos térmicos

Temperatura:

• 665 C

Tiempo:

• 15 min

Tratamiento térmico intercrítico para aumentar el contenido de austenita

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Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.

Velocidad de ensayo:

• 1 mm/min

Temperaturas de ensayos:

• 25 C

• 0 C

• -20 C

XRD “in situ”Equipo Termomecánica Gleeble

Cámara

Mordazas de Tracción

Control

Goniómetro

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.

C

[%]

Mn

[%]

Si

[%]

Cr

[%]

Ni

[%]

Mo

[%]

0,028 1,85 0,51 12,83 6,71 2,64

Composición química

Microestructura

Martensita

Ferrita

Martensita

Austenita

Precipitados en BG

Condición como soldado 650 C 15 minutos

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.

XRD “in situ” 25 C 0 C 20 C

M(111)

M(111)

M(111)

g(111)

M

g(200)

g(200) g

(200)

M(110) M

(110)

g(111)

g(111)

M(200)

M(200) M

(200)

g(220)

g(220)

g(220)

(110)

SEGUNDO ENCUENTRO ANUAL DE CENTROS CIC

Soldaduras del Acero Inoxidable Supermartensítico.

Probeta RT

[%]

UTS

[MPa]

e

[%]

RA

[%]

25 C 19 1067 11 41

0 C 22 992 11 39

-20 C 33 1011 9 32

Propiedades mecánicas

0

5

10

15

20

25

30

35

0

10

20

30

40

50

-30 -20 -10 0 10 20 30

Rela

ció

n d

e T

ransfo

rmació

n [

%]

Ductilid

ad (

e y

R.A

) [%

]

Temperatura de ensayo [ C]

e [%]

R.A. [%]

R.T. [%]

RT: Relación de transformación

UTS: Resistencia a la tracción

e: Elongación

RA: Reducción de Área

𝑅𝑇 = 100 −𝐴0 − 𝐴𝑈𝑇𝑆

𝐴0× 100

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Muchas gracias!

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