Evolución estructural de aceros martensíticos-ferríticos 9% Cr en tratamientos térmicos relacionados con operaciones de fabricación o servicio

Abstract

La búsqueda del mejoramiento en la eficiencia y la reducción de emisiones en plantas de potencia generadoras de energía ha conducido al diseño de sistemas que utilizan temperaturas de trabajo y presiones de vapor cada vez más altas. Este corrimiento hacia las altas temperaturas requiere el uso de materiales con resistencia, propiedades al creep y estabilidad metalúrgica apropiadas a la temperatura de servicio de la unidad, para prevenir fallas catastróficas por mecanismos potenciales de largo plazo. Los aceros martensítico-ferríticos 9% Cr 1% Mo y modificaciones de éstos han sido largamente empleados en la fabricación de componentes de centrales térmicas, calderas, intercambiadores de calor, cañerías, tuberías, entre otras, debido a que poseen una excelente combinación de propiedades como resistencia al creep, tenacidad y resistencia a la oxidación a alta temperatura. El mejoramiento continuo de las propiedades de materiales 9% Cr en las últimas décadas ha permitido un incremento sustancial de sus prestaciones: aumento de las temperaturas de servicio -con el consiguiente aumento de la eficiencia- y obtención de valores cada vez más importantes de resistencia a la ruptura. Desde el punto de vista ambiental, el aumento de la eficiencia implica también una reducción de las emisiones de CO2. En nuestro país, los materiales grado P9 -que contienen aproximadamente 9 % Cr, 1 % Mo, y tenores menores al 1% de Mn, Si y Ni- se emplean en los hornos de cracking térmico de la mayor parte de las refinerías de petróleo en actividad. Los materiales grado T91, que poseen además Nb y V como aleantes, se utilizan en componentes de equipos de Centrales Térmicas Convencionales, tales como intercambiadores de calor, sobrecalentadores de alta presión, etc. Por otra parte, en el ámbito de la generación de energía por medios nucleares, los aceros grado T/P91 son candidatos firmes para la fabricación de componentes en reactores avanzados de fisión; además, en los últimos 15 años se han desarrollado los así llamados aceros de baja activación (materiales de tipo T/P91 en los que el Mo ha sido reemplazado por el W y el Nb por el Ta) para aplicaciones en reactores de fusión nuclear.