Producció d'acers resistents a HIC
L'esquerdament induït per hidrogen (HIC) representa un repte comú, especialment en la indústria del petroli i la refineria, on la puresa i la qualitat general de l'acer són de suma importància.
El procés de producció d'acers resistents a l'HIC inclou tècniques crítiques de dessulfuració, com ara la injecció de magnesi i l'agitació mitjançant injecció d'argó inferior.
La producció d'acer net es basa en tecnologies per controlar i/o eliminar inclusions en l'acer. Sovint, els tipus i les característiques de les inclusions no metàl·liques en l'acer tenen una influència significativa en les propietats mecàniques de l'acer i també determinen la seva puresa. Per tant, cal una anàlisi precisa d'aquestes característiques per optimitzar el procés de fabricació d'acer per produir acers de qualitat.
L'esquerdament induït per hidrogen (HIC) i l'esquerdament per tensió de sulfur (SSC) representen dos tipus de danys específics provocats per hidrogen que es troben amb freqüència a la indústria del petroli i la refineria. En el primer cas (HIC), generalment es reconeix que la resistència dels acers depèn principalment de les seves característiques microestructurals: inclusions no metàl·liques i bandes de segregació.
Els sulfurs de manganès allargats es consideren els llocs d'iniciació més perillosos. En el segon cas (SSC), es creu que la resistència dels acers pot estar relacionada preferentment amb el seu nivell de resistència, mentre que les característiques de la microestructura són menys importants. L'article presentat està dedicat a l'estudi de HIC i SSC en acers al carboni-manganès, que difereixen en el seu tractament tèrmic (microestructura, nivell de propietats mecàniques) i la seva netedat.
La inclusió de MnS és l'iniciador més nociu per a la HIC, per tant, com a mesura bàsica, cal reduir el contingut de sofre per als acers utilitzats en ambients àcids. A causa dels avenços en el procés de fabricació d'acer, el contingut de sofre es pot reduir fins a un nivell força baix; per sota del 0,0008% en pes (8 ppm).
El tractament amb Ca s'aplica normalment per evitar la formació de MnS allargat i per controlar la inclusió de sulfur en una forma esfèrica, i si hi ha un contingut de Ca adequat per a la propietat de resistència a les esquerdes. Si el contingut de Ca és relativament alt en comparació amb el contingut de S, l'excés de Ca pot formar òxids que poden actuar com a iniciadors de la HIC. Es van introduir diversos paràmetres que representen el contingut efectiu de Ca, i cal controlar acuradament el contingut de Ca en un rang estret; per exemple, 3
Taula 1: Requisits de composició química per a tubs d'acer d'alta resistència, [ppm]
La figura 1 mostra la ruta de producció d'acer resistent a la corrosió alta (HIC). Abans del procés BOF, el metall calent es dessulfura a l'estació de dessulfuració de metall calent mitjançant la injecció de magnesi i CaO. Al BOF, només s'ha de carregar ferralla amb baix contingut de sofre. L'alumini per a la desoxidació i els agents formadors d'escòria s'afegeixen durant la roscada. L'aliatge principal també es processa en aquest moment.
El cullerot es transporta a l'estació de bombolleig, on s'insufla argó mitjançant una llança superior per barrejar metall i escòria amb la finalitat de dessulfurar-los. A continuació, el cullerot es transfereix per al tractament al buit. L'acer s'agita mitjançant injecció d'argó a la part inferior per assegurar una dessulfuració i desgasificació profundes.