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Tesis para optar al título de Magister en Ciencia y Tecnología de Materiales.

Las fallas generadas en álabes de turbinas de baja presión, se constituyen como una de las principales causas de paros forzados en plantas generadoras de electricidad. Se estima que del total de estas salidas forzadas un 25 por ciento es a consecuencia de los propios álabes y, de aquí, una tercera parte involucra problemas de corrosión bajo esfuerzo (CBE) y corrosión fatiga (CF). El primer reporte alarmante de corrosión bajo esfuerzo en un disco de turbina de baja presión (Low Presion "LP"), fue la ruptura catastrófica en 1969 de la abrazadera de un disco 3Cr-1/2Mo en una planta nuclear en Inglaterra. La ruptura ocurrió durante una prueba rutinaria de sobrevelocidad después de cuatro años de servicio. Se consideró que la CBE ocurrió por una combinación de baja tenacidad a la fractura promovida por la fragilización generada durante el lento enfriamiento después de un tratamiento térmico, y por la concentración de NaOH presente en el sistema. El problema de corrosión en materiales de componentes de turbinas de vapor no es exclusivo de plantas nucleares, también incluye a aquéllas utilizadas en plantas convencionales; la principal diferencia entre ambos sistemas es que mientras las turbinas de vapor de baja presión en plantas nucleares operan a una temperatura de 260° y una presión de aproximadamente 1.4 MPa, las que utilizan combustibles orgánico lo hacen en intervalos de 510 a 565°C y 10 a 24 MPa. Comúnmente, los aceros utilizados para la construcción de álabes son aceros martensíticos del tipo 17-4PH, 403 y aquéllos identificados como NiCrMoV. Los ambientes corrosivos caracterizados por soluciones de sales sobresaturadas (por ejemplo cloruros y sulfatos) tienen un efecto drástico en el detrimento de la resistencia a la fatiga del acero 13 por ciento Cr, particularmente a pH's ácidos y con la presencia de oxígeno disuelto. El presente estudio tiene como objetivo principal evaluar el comportamiento del acero 17-4 PH a la corrosión bajo esfuerzo, en ambientes contaminados de manera similar a los de operación de álabes de turbina de vapor, utilizando la Prueba de Velocidad de Deformación Lenta identificada por sus siglas en inglés como SSRT (Slow Strain Rate Test), así como las técnicas electroquímicas de ruido electroquímico y la de generación de curvas de polarización anódica convencional a dos velocidades de barrido diferente.

Lugar de trabajo: Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares - México