Evaluación de la resistencia a corrosión de juntas soldadas de acero ASTM A572 grado 50 usando soldadura de arco metálico con Gas protector 90Ar-10CO2
En este trabajo se evaluó la resistencia a corrosión de juntas de acero ASTM A 572 Grado 50 producidas por soldadura de arco metálico con gas protector 90Ar-10Co2 con dos entradas de calor diferentes. La composición química elemental y las propiedades mecánicas del acero se verificaron por espectrom...
- Autores:
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Medellín Pérez, Elkin Camilo
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad de Córdoba
- Repositorio:
- Repositorio Institucional Unicórdoba
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- Palabra clave:
- Resistencia a corrosión
Espectrometría de impedancia electroquímica
Polarización potenciodinámica
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Electrochemical impedance spectrometry
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Evaluación de la resistencia a corrosión de juntas soldadas de acero ASTM A572 grado 50 usando soldadura de arco metálico con Gas protector 90Ar-10CO2 Resistencia a corrosión Espectrometría de impedancia electroquímica Polarización potenciodinámica Soldadura de arco metálico con gas protector Corrosion resistance Electrochemical impedance spectrometry Potentiodynamic polarization Gas metal arc welding |
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Resistencia a corrosión Espectrometría de impedancia electroquímica Polarización potenciodinámica Soldadura de arco metálico con gas protector Corrosion resistance Electrochemical impedance spectrometry Potentiodynamic polarization Gas metal arc welding |
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En este trabajo se evaluó la resistencia a corrosión de juntas de acero ASTM A 572 Grado 50 producidas por soldadura de arco metálico con gas protector 90Ar-10Co2 con dos entradas de calor diferentes. La composición química elemental y las propiedades mecánicas del acero se verificaron por espectrometría de emisión óptica y ensayos de tensión acorde a la norma ASTM E8. Las juntas se obtuvieron mediante una sola pasada con penetración completa, acorde al código de soldadura AWS D1.1/D1.1M: 2020. Se tomaron probetas de la zona de fusión, de la zona afectada térmicamente y del metal base para ambas entradas de calor y se caracterizaron microestructuralmente mediante microscopía óptica, difracción de rayos X y medidas de microdureza. La resistencia a corrosión se evaluó mediante las técnicas electroquímicas de espectrometría de impedancia electroquímica y curvas de polarización potenciodinámicas en un electrolito de NaCl al 3,5 %. Se encontró que la composición química y los valores de las propiedades mecánicas cumplen con la norma ASTM A 572 Grado 50. La caracterización microestructural mostró que la entrada de calor a las juntas durante el proceso de soldadura modificó significativamente la microestructura de las juntas soldadas en las zonas de fusión y en las zonas afectada térmicamente. En todos los casos, el MB presentó una mayor resistencia a corrosión, seguido por las zonas de fusión y por último las zonas afectadas térmicamente. Estas diferencias son atribuidas a la heterogeneidad en la microestructura exhibida en estas zonas en comparación al metal base. La resistencia a corrosión de las probetas se discute en términos de microestructura, diagramas de Nyquist, circuitos equivalentes, resistencia a polarización y tasa de corrosión. |
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Artigas, A., Sipos, K., Bustos, O., Garza-Montes-de-Oca, N. F., Monsalve, A., Mena, J., & Seco, R. (2015). Comportamiento a la corrosión atmosférica marina de aceros autopatinables con estructura ferríto perlítica y ferríto martensítica. Matéria, 9. Ashari, R., Eslami, A., Shamanian, M., & Asghari, S. (2020). Effect of weld heat input on corrosion of dissimilar welded pipeline steels under simulated coating disbondment protected by cathodic protection. Journal of materials research and technology, 10. Askeland, D. R., & Wright, W. J. (2017). Ciencia e ingeniería de materiales. Ciudad de Mexico: Cengage Learning Editores, S.A. ASTM A572/A572M. (1 de Mayo de 2018). Especificación estándar para acero estructural niobio-vanadio de baja aleación y alta resistencia. West Conshohocken, Pensilvania, USA. ASTM A572/A572M. (1 de Mayo de 2018). Especificación estándar para acero estructural niobio-vanadio de baja aleación y alta resistencia. West Conshohocken, Pensilvania, USA. ASTM D1141 - 21. 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Se tomaron probetas de la zona de fusión, de la zona afectada térmicamente y del metal base para ambas entradas de calor y se caracterizaron microestructuralmente mediante microscopía óptica, difracción de rayos X y medidas de microdureza. La resistencia a corrosión se evaluó mediante las técnicas electroquímicas de espectrometría de impedancia electroquímica y curvas de polarización potenciodinámicas en un electrolito de NaCl al 3,5 %. Se encontró que la composición química y los valores de las propiedades mecánicas cumplen con la norma ASTM A 572 Grado 50. La caracterización microestructural mostró que la entrada de calor a las juntas durante el proceso de soldadura modificó significativamente la microestructura de las juntas soldadas en las zonas de fusión y en las zonas afectada térmicamente. En todos los casos, el MB presentó una mayor resistencia a corrosión, seguido por las zonas de fusión y por último las zonas afectadas térmicamente. Estas diferencias son atribuidas a la heterogeneidad en la microestructura exhibida en estas zonas en comparación al metal base. La resistencia a corrosión de las probetas se discute en términos de microestructura, diagramas de Nyquist, circuitos equivalentes, resistencia a polarización y tasa de corrosión.In this work, the corrosion resistance of ASTM A 572 Grade 50 steel joints produced by metal arc welding with 90Ar-10Co2 protective gas with two different heat inputs was evaluated. The elemental chemical composition and mechanical properties of the steel were verified by optical emission spectrometry and tension tests according to the ASTM E8 standard. The joints were obtained using a single pass with complete penetration, according to the welding code AWS D1.1/D1.1M: 2020. Specimens were taken from the fusion zone, the heat affected zone and the base metal for both inlets of heat and were microstructurally characterized by optical microscopy, X-ray diffraction and microhardness measurements. Corrosion resistance was evaluated using electrochemical techniques of electrochemical impedance spectrometry and potentiodynamic polarization curves in a 3.5% NaCl electrolyte. It was found that the chemical composition and the values of the mechanical properties comply with the ASTM A 572 Grade 50 standard. The microstructural characterization showed that the heat input to the joints during the welding process significantly modified the microstructure of the welded joints in the fusion zones and in thermally affected zones. In all cases, the MB presented a greater resistance to corrosion, followed by the fusion zones and finally the thermally affected zones. These differences are attributed to the heterogeneity in the microstructure exhibited in these areas in comparison to the base metal. The corrosion resistance of the specimens is discussed in terms of microstructure, Nyquist diagrams, equivalent circuits, polarization resistance and corrosion rate.RESUMEN 14ABSTRACT 15Capítulo I. Descripción del trabajo de investigación 16Introducción 16Objetivos 18General 18Específicos 18Estructura de la tesis 19Revisión de la literatura 20Marco conceptual 20Estado del arte 39Trabajos derivados 42Capítulo II. DISEÑO EXPERIMENTAL 43Introducción 43Variables 44Escogencia del tamaño muestral 45Recolección de datos 46Capítulo III. OBJETIVO I 49Introducción 49Materiales y Métodos 50Composición Química 50Ensayos de Tensión 50Mediciones de Microdureza 51Determinación de fases presentes por Difracción de Rayos X 51Caracterización Microestructural del Metal Base 51Resultados 52Determinación de la Composición Química 52Ensayos de Tensión 52Determinación de fases presentes por Difracción de Rayos X 54Caracterización Microestructural del Metal Base 54Conclusiones 57Capítulo IV: OBJETIVO II 58Introducción 58Materiales y Métodos 59Diseño de la junta 59Parámetros de soldadura 60Elaboración de las juntas soldadas 63Caracterización de las juntas soldadas 64Resultados 66Diseño de la junta 66Parámetros de Soldadura 66Elaboración de las Juntas 67Caracterización de las juntas soldadas 68Conclusiones 74Capítulo V. OBJETIVO III 75Introducción 75Materiales y métodos 75Materiales 75Ensayos Electroquímicos 77Resultados Ensayos Electroquímicos 79Conclusiones 85Capítulo VI: Análisis Estadístico de las mediciones de la resistencia a corrosión 86Análisis Estadístico 86Conclusiones 91Conclusiones Generales y futuros trabajos 92Objetivo específico I: 92Objetivo específico II: 92Objetivo específico III: 92Futuros trabajos. 93Bibliografía 94MaestríaMagíster en Ingeniería MecánicaTrabajos de Investigación y/o Extensiónapplication/pdfspaUniversidad de CórdobaFacultad de IngenieríaMontería, Córdoba, ColombiaIngeniería MecánicaCopyright Universidad de Córdoba, 2024https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Evaluación de la resistencia a corrosión de juntas soldadas de acero ASTM A572 grado 50 usando soldadura de arco metálico con Gas protector 90Ar-10CO2Trabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMArtigas, A., Sipos, K., Bustos, O., Garza-Montes-de-Oca, N. 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