NACE Paper 13390-2019
Estudio de las propiedades mecánicas y la adhesión del carbonato de hierro sobre el acero X65

Estándar No.

NACE Paper 13390-2019

Fecha de publicación

2019

Organización

National Association of Corrosion Engineers (NACE)

Ultima versión

NACE Paper 13390-2019

Alcance

El objetivo principal de este estudio fue evaluar la integridad mecánica de una capa de carbonato de hierro crecida sobre acero API 5L X65. Se emplearon métodos de nanoindentación y ensayo de rayado, y la dureza de la capa de carbonato de hierro y su sustrato de acero X65 se determinó utilizando indentadores Berkovich y Vickers. Se utilizó un probador de rayado con un indentador cónico con un ángulo de cono de 120° y un diámetro de 20 μm para determinar la fuerza crítica necesaria para eliminar la capa de carbonato de hierro. Los resultados de la nanoindentación determinaron que la dureza de la capa de carbonato de hierro era de 11,6 ± 3,5 GPa, y la del acero de 2,4 ± 0,2 GPa. Con base en el diagrama de falla (la relación entre la dureza del sustrato y la dureza de la capa), el modo de falla del carbonato de hierro sobre el acero fue el desprendimiento. Para verificar esta hipótesis, se utilizó la prueba de rayado para determinar las fuerzas normales mínimas requeridas para la remoción superficial y el desprendimiento completo de la capa de carbonato de hierro del acero, que fueron aproximadamente 40 mN y 400 mN, respectivamente. La presencia de un modo de fisuración tipo avalancha confirmó la falla cohesiva bajo fuerzas aplicadas bajas, mientras que el modo de desprendimiento bajo fuerzas altas indicó un modo de falla adhesiva. Estos resultados se validaron además mediante perfilometría y microscopía electrónica de barrido/espectroscopia de rayos X de energía dispersiva (SEM/EDS). Finalmente, se determinaron las tensiones de corte asociadas con la exfoliación parcial y completa del carbonato de hierro. Los resultados mostraron que las tensiones de corte requeridas para la exfoliación parcial y completa fueron aproximadamente 300 MPa y 2 GPa, respectivamente.

NACE Paper 13390-2019 Historia

• 2019 NACE Paper 13390-2019 Estudio de las propiedades mecánicas y la adhesión del carbonato de hierro sobre el acero X65

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