Resumen

Comportamiento en transformación y caracterización microestructural de
aceros de alta temperatura para reactores nucleares avanzados: estudio del
acero ASTM A335 P91
Resumen
El objetivo del presente trabajo es estudiar el comportamiento en transformación y la
microestructura resultante en aceros ferrítico-martensíticos ASTM A335 P91 (9% Cr, 1%
Mo con pequeñas cantidades de V, Nb y N) sometidos a ciclos de enfriamiento continuo
con velocidad constante en condiciones fijas de austenizado. La determinación y
caracterización de las fases presentes, en el estado de recepción del acero y en muestras
que fueron austenizadas a 1050 °C durante 30 minutos y luego enfriadas a distintas
velocidades (190, 170, 70 y 60 °C/h), se efectuó mediante diversas técnicas: microscopía
óptica, microscopía electrónica de barrido por emisión de campo, espectroscopía
Mössbauer y difracción de rayos X.
En el rango de velocidades estudiado se obtuvieron muestras representativas de los
campos de fase mixto (martensita + ferrita) y completamente ferrítico. Se realizó un
análisis pormenorizado del perfil de picos de difracción de rayos X, para obtener
información sobre microdeformaciones y tamaños de dominio de difracción. Se logró
además la detección y estimación de la fracción en volumen para la fase austenita
retenida mediante espectroscopia Mössbauer, trabajando con láminas delgadas de 0.10
mm de espesor.
Los principales resultados obtenidos pueden ser resumidos de la siguiente manera:

Se acotó la velocidad crítica para la formación de ferrita al intervalo entre 70 y 60
ºC/h y la velocidad crítica para la formación de martensita al intervalo entre 200 y
190 ºC/h.

Se determinó la presencia de austenita retenida en las muestras enfriadas a
mayores velocidades (del orden del 3% para la muestra enfriada a 190 °C/h y del 6
% para la enfriada a 170 °C/h).

Se midió la dureza en cada una de las muestras encontrándose acuerdo con los
valores informados en la literatura para este tipo de aceros.

Se estimaron los porcentajes de martensita y ferrita presentes en las muestras de
estructura mixta, mostrando una correlación consistente con las velocidades de
enfriamiento impuestas en cada caso.

Se determinó el tamaño de dominio de difracción y la microdeformación en cada
una de las muestras, constatándose una tendencia consistente con las fracciones
en volumen estimadas para las fases martensita y ferrita en cada caso.

Se corroboró la existencia de diferentes entornos atómicos para el Fe ligados a
variaciones locales en la concentración de aleantes.