Thermo-mechanical process parameters effect on a 9 % Cr-2 % W steel

Efecto de los parámetros del proceso termomecánico en un acero al 9 % Cr-2 % W

En este trabajo se investiga el efecto de los parámetros termomecánicos sobre el comportamiento mecánico de un acero al 9 % Cr-2 % W mediante laminación en caliente y tratamiento térmico a escala piloto. Los resultados muestran un fuerte efecto de la temperatura de recalentamiento antes de la laminación sobre la dureza del material, debido a un aumento de la templabilidad tras el crecimiento del grano de austenita. Se detecta un escaso efecto de la reducción en caliente y de la temperatura de revenido posterior en todo el rango de deformación investigado. Se observa una pérdida de energía de impacto asociada al aumento de la dureza. Los valores de las propiedades de tracción dependen fuertemente de la temperatura de revenido y se ha registrado un aumento del límite elástico de tracción (R_p0,2) y de la tensión de rotura (R_m) en el ensayo de tracción realizado a T = 550°C y T = 650°C.

INTRODUCCIÓN

Las construcciones nucleares se han enfrentado al problema de la fragilidad inducida en los materiales estructurales expuestos a daños por radiación. En Europa, el acero al 9% de Cr microaleado con W ha sido reconocido como uno de los mejores equilibrios para la tolerancia al daño por radiación y las propiedades mecánicas en construcciones nucleares. Este material se utiliza como acero de referencia para muchas partes estructurales de los reactores y plantas de producción de energía solar, por ejemplo: la pared de los reactores reproductores rápidos, así como en otras estructuras primarias sometidas a grandes esfuerzos, como los desviadores, los blanklets y las vasijas de metal fundido [1-3]. La razón principal de esta adopción se basa en sus altas propiedades mecánicas a temperaturas de servicio unidas a la característica de baja o reducida activación (RAFM) bajo radiación, con el resultado final de una baja pérdida de propiedades mecánicas [4]. Este comportamiento del material ha sido descrito en muchos estudios bibliográficos y todavía se están llevando a cabo importantes iniciativas [1, 4]. La activación reducida de los aceros ferríticos/martensíticos difiere de los aceros Cr-Mo convencionales por la presencia de W en lugar de Mo. Este material es esencialmente un acero de bajo contenido en carbono con un 9 % de Cr (en peso) con un contenido eventual controlado de Ta y V que puede tener una influencia importante en las propiedades mecánicas finales resultantes, especialmente en las propiedades de fluencia [5].

En este trabajo se presenta la evolución de la microestructura correlacionada con los resultados de las propiedades mecánicas de un acero con 9% Cr-2% W. Estos resultados se obtienen modificando el revenido del acero. Estos resultados se obtienen modificando la temperatura de revenido, llevada a cabo a T = 750 °C y 720 °C. La composición química de referencia del acero se indica en la Tabla 1.