An evaluation of the structural integrity of HSLA steels exposed in simulated flue-gases under dynamic conditions for anthropogenic CO2 transport.

Carbon capture and storage (CCTS) is a transitional technology offering a nearterm method of mitigating climate change. Pipelines are considered to be the most suitable systems for CCTS; however, structural integrity of pipeline has to be guaranteed in order for this technology to become a practical technical solution. The investigation detailed here is based on a systematic experimental approach to investigate the structural integrity of API X100, X60 and X70 steels exposed in simulated flue-gas under dynamic conditions. A core of the structured experiments through some methods such as aging test, tensile properties, fracture toughness, residual stress and engineering critical assessment was accomplished in parent material and exposed samples on flue-gas. The temperature range of evaluation for tensile test covers -70C to 21C while fracture toughness was over the range -196C to 21C. Tensile properties of virgin material show that steels meet standard specification while aging samples do not show significant scatter compared with parent steels. Ovalisation of the fracture surface and splitting phenomenon was observed which is related with steel anisotropy. Fracture toughness obtained from experiment was compared with that calculate by two existing correlations. However both correlations did not predict the level of fracture toughness expected indicating the methods used in this work has limited applicability under the test conditions used here. Residual stress (RS) induced in API X100 steel by cold rolling method was characterised using two complementary techniques known as Neutron Diffraction (ND) and Incremental Hole Drilling (IHD). The RS distribution shows good agreement for both techniques used but reproducibility of them depends on their own inaccuracies. An Engineering Criticality Assessment (ECA) was performed based in Failure Assessment Diagram (FAD) approach using all the experimental data obtained by a leak-before-break method under three operational pressures. The results showed the effect on the integrity of material under the presence of a flaw length assessed. Overall, the thesis presents a combined engineering critical assessment which involved the examination of materials used to transport flue-gas and established a methodology to determine fracture toughness alongside with the FAD to assess the integrity of pipelines

Transformaciones de fase y comportamiento mecánico bajo cargas cíclicas de una aleación binaria ni-ti

El comportamiento superelástico de microtubos de una aleación policristalina de Ni-Ti se evaluó mediante ensayos en tensión uniaxial en carga/descarga a diferentes porcentajes de deformación a 37 º. Se evidencio que la superelasticidad es afectada por la presencia de una deformación residual que se incrementa a medida que aumenta el porcentaje de deformación. Los factores que promueven esta deformación están relacionados con la presencia de pequeños precipitados de Ti-Ni (Ti3Ni4) y la formación de una fase R que impiden la transformación total de la martensita durante el demaclado. Este comportamiento disminuye la resistencia a la fatiga de la aleación de Ni-Ti bajo cargas cíclicas

Evaluation of corrosion by picking aisi-sae stainless steel 630 hardened by precipitation in synthetic sea water by electricity techniques

In this research, the stainless steel AISI-SAE 630 was studied under two conditions: manufacturing condition and after a thermal treatment, with the purpose of eliminating stress possibly produced during the service time, in an environment simulating the sea water conditions, in order to analyze the behavior of this material under these conditions, during 35 days. the techniques used were spectroscopy of impedances (Eis), cyclical polarization, and differential aeration test and critical pitting temperature (cpt), in order to determine the corrosion rate by pitting, and the cpt. the results showed that the techniques of Eis and Rp are not the most adequate for measuring the corrosion rate by pitting. the test specimen without treatment presented a highest susceptibility to the pitting corrosion with Ep value smaller, which was confrmed by the profle depth, giving as a result a higher rate, probably for absence of tantalum in this material. the cpt for the stainless steel was of 29±1°c, which is very close to the temperature of service, bein this variable (temperature) the cause of the deterioration of the material. En la presente investigación se estudió el acero inoxidable AISI-SAE 630 en estado de entrega y después de un tratamiento térmico, con el fin de eliminar tensiones posiblemente producidas durante el tiempo de servicio, en un medio que simuló las condiciones del agua de mar, para conocer el comportamiento del material bajo estas condiciones, en un tiempo de treinta y cinco días. se emplearon las técnicas electroquímicas de espectroscopia de impedancias (Eis), polarización cíclica, y las pruebas de aireación diferencial y temperatura crítica de picado (cpt), con el fin de determinar la velocidad de corrosión por picado, y la cpt. Los resultados mostraron que las técnicas de EIS y Rp no son las más adecuadas para medir la velocidad de corrosión por picado. La probeta "blanco" presentó una mayor susceptibilidad a la corrosión por picado dado que el valor de Ep fue menor, además para esta probeta la profundidad de picado fue mayor, lo cual se confrmó por el perfl de profundidad, dando como resultado una velocidad de corrosión más alta, probablemente por la ausencia de ta en este material. La cpt para el acero inoxidable aisi-saE 630 fue de 29±1°c, la cual está muy cercana a la temperatura de servicio, siendo esta variable (temperatura) quien haya sido la causante del deterioro del material.&nbsp

Evaluación experimental de la resistencia a la corrosión de un acero aisi-sae 4140 implantado con iones de nitrógeno

Se estudió la resistencia a la corrosión de un acero AISI-SAE 4140 implantado con iones de Nitrógeno mediante la técnica 3DII (Implantación Iónica Tridimensional). Se evaluaron diferentes rugosidades de las muestras implantadas mediante técnicas electroquímicas de Rp, EIS y Tafel en una salmuera al 3% de NaCl, donde se obtuvo la mayor resistencia a la corrosión para el material implantado con menor rugosidad. Se produjo la formación de una posible capa protectora estable con la inmersión de las muestras en el electrolito de trabajo para tiempos superiores a 240 horas

Transformaciones de fase y comportamiento mecánico bajo cargas cíclicas de una aleación binaria ni-ti.

The superelastic behaviour of polycrystalline Ni-Ti alloy microtube under uniaxial tension by load/unload to different percentage from strain to 37oC is studied in this work. The results �Ðobtaine showing that the superelasticity is affect for the presence of residual strain that is increased with an increasing of the percentage of strain. The factors that promote the strain are related with the presence of small precipitates of TiNi (Ti3Ni4) and the phase R formation that avoid the total reversible transformation of martensite by the de-twining mechanism. This behaviour reduces the fatigue life of NiTi alloy under cycling load.El comportamiento superelástico de microtubos de una aleación policristalina de Ni-Ti se evaluó mediante ensayos en tensión uniaxial en carga/descarga a diferentes porcentajes de deformación a 37 º. Se evidencio que la superelasticidad es afectada por la presencia de una deformación residual que se incrementa a medida que aumenta el porcentaje de deformación. Los factores que promueven esta deformación están relacionados con la presencia de pequeños precipitados de Ti-Ni (Ti3Ni4) y la formación de una fase R que impiden la transformación total de la martensita durante el demaclado. Este comportamiento disminuye la resistencia a la fatiga de la aleación de Ni-Ti bajo cargas cíclicas

Estudio experimental del efecto termomecanico de las transformaciones de fase en las aleaciones ni-ti "nitinol".

The Nitinol is one of alloys with more application in the biomedical field for its shape memory and the superelasticity characteristics. Under uniaxial tension test the superelastic behaviour of microtubes of polycrystalline Ni-Ti alloy were evaluated for 23 °C and 37 °C. The factors that can affect the superelasticity were established, where it was found that the presence of small precipitates of Ti.Ni (Ti3Ni4) could cause the formation a residual strain avoid the total reversible transformation of martensite by the detwining mechanism. This behaviour will affect the superelasticity of the material and reduces the fatigue life. Additionally, the presence of R phase in the alloy was determined by Differential Scanning Calorimeter.El Nitinol es una de las aleaciones con mayor aplicación en el campo medico por su memoria de forma y superelasticidad. Bajo tensión uniaxial se evaluó el comportamiento superelástico de microtubos de una aleación de Ni-Ti a 23 °C y 37 °C. Se establecieron los factores que pueden afectar su superelasticidad, encontrándose que la presencia de pequeños precipitados de Ti-Ni (Ti3Ni4) puede ocasionar deformación residual, impidiendo la transformación reversible total de la martensita durante el demaclado. Este comportamiento también afectara su resistencia a la fatiga. Adicionalmente, se comprobó mediante calorimetría diferencial la presencia de una fase R en esta aleación

Evaluación de la corrosión por picado de un acero inoxidable aisi-sae 630 endurecido por precipitación en agua de mar sintética mediante técnicas eletroquímicas

In this research, the stainless steel AISI-SAE 630 was studied under two conditions: manufacturing condition and after a thermal treatment, with the purpose of eliminating stress possibly produced during the service time, in an environment simulating the sea water conditions, in order to analyze the behavior of this material under these conditions, during 35 days. the techniques used were spectroscopy of impedances (Eis), cyclical polarization, and differential aeration test and critical pitting temperature (cpt), in order to determine the corrosion rate by pitting, and the cpt. the results showed that the techniques of Eis and Rp are not the most adequate for measuring the corrosion rate by pitting. the test specimen without treatment presented a highest susceptibility to the pitting corrosion with Ep value smaller, which was confrmed by the profle depth, giving as a result a higher rate, probably for absence of tantalum in this material. the cpt for the stainless steel was of 29±1°c, which is very close to the temperature of service, bein this variable (temperature) the cause of the deterioration of the material. En la presente investigación se estudió el acero inoxidable AISI-SAE 630 en estado de entrega y después de un tratamiento térmico, con el fin de eliminar tensiones posiblemente producidas durante el tiempo de servicio, en un medio que simuló las condiciones del agua de mar, para conocer el comportamiento del material bajo estas condiciones, en un tiempo de treinta y cinco días. se emplearon las técnicas electroquímicas de espectroscopia de impedancias (Eis), polarización cíclica, y las pruebas de aireación diferencial y temperatura crítica de picado (cpt), con el fin de determinar la velocidad de corrosión por picado, y la cpt. Los resultados mostraron que las técnicas de EIS y Rp no son las más adecuadas para medir la velocidad de corrosión por picado. La probeta "blanco" presentó una mayor susceptibilidad a la corrosión por picado dado que el valor de Ep fue menor, además para esta probeta la profundidad de picado fue mayor, lo cual se confrmó por el perfl de profundidad, dando como resultado una velocidad de corrosión más alta, probablemente por la ausencia de ta en este material. La cpt para el acero inoxidable aisi-saE 630 fue de 29±1°c, la cual está muy cercana a la temperatura de servicio, siendo esta variable (temperatura) quien haya sido la causante del deterioro del material.

Evaluación de la corrosión por picado de un acero inoxidable aisi-sae 630 endurecido por precipitación en agua de mar sintética mediante técnicas eletroquímicas

En la presente investigación se estudió el acero inoxidable AISI-SAE 630 en estado de entrega y después de un tratamiento térmico, con el fin de eliminar tensiones posiblemente producidas durante el tiempo de servicio, en un medio que simuló las condiciones del agua de mar, para conocer el comportamiento del material bajo estas condiciones, en un tiempo de treinta y cinco días. se emplearon las técnicas electroquímicas de espectroscopia de impedancias (Eis), polarización cíclica, y las pruebas de aireación diferencial y temperatura crítica de picado (cpt), con el fin de determinar la velocidad de corrosión por picado, y la cpt. Los resultados mostraron que las técnicas de EIS y Rp no son las más adecuadas para medir la velocidad de corrosión por picado. La probeta "blanco" presentó una mayor susceptibilidad a la corrosión por picado dado que el valor de Ep fue menor, además para esta probeta la profundidad de picado fue mayor, lo cual se confrmó por el perfl de profundidad, dando como resultado una velocidad de corrosión más alta, probablemente por la ausencia de ta en este material. La cpt para el acero inoxidable aisi-saE 630 fue de 29±1°c, la cual está muy cercana a la temperatura de servicio, siendo esta variable (temperatura) quien haya sido la causante del deterioro del material. In this research, the stainless steel AISI-SAE 630 was studied under two conditions: manufacturing condition and after a thermal treatment, with the purpose of eliminating stress possibly produced during the service time, in an environment simulating the sea water conditions, in order to analyze the behavior of this material under these conditions, during 35 days. the techniques used were spectroscopy of impedances (Eis), cyclical polarization, and differential aeration test and critical pitting temperature (cpt), in order to determine the corrosion rate by pitting, and the cpt. the results showed that the techniques of Eis and Rp are not the most adequate for measuring the corrosion rate by pitting. the test specimen without treatment presented a highest susceptibility to the pitting corrosion with Ep value smaller, which was confrmed by the profle depth, giving as a result a higher rate, probably for absence of tantalum in this material. the cpt for the stainless steel was of 29±1°c, which is very close to the temperature of service, bein this variable (temperature) the cause of the deterioration of the material.&nbsp

Evaluación Experimental De La Resistencia A La Corrosión De Un Acero Aisi-Sae 4140 Implantado Con Iones De Nitrógeno

Se estudió la resistencia a la corrosión de un acero AISI-SAE 4140 implantado con iones de Nitrógeno mediante la técnica 3DII (Implantación Iónica Tridimensional). Se evaluaron diferentes rugosidades de las muestras implantadas mediante técnicas electroquímicas de Rp, EIS y Tafel en una salmuera al 3% de NaCl, donde se obtuvo la mayor resistencia a la corrosión para el material implantado con menor rugosidad. Se produjo la formación de una posible capa protectora estable con la inmersión de las muestras en el electrolito de trabajo para tiempos superiores a 240 horas.The corrosion resistance of AISI SAE 4140 steel implanted with nitrogen ions was studied by using the technique 3DII (Three Dimensional ion implantation). Different roughness of the samples implanted by electrochemical techniques as Rp, EIS and Tafel in a 3% NaCl brine, were evaluated, obtaining the best corrosion resistance for the material implanted with lower roughness. There was the formation of a possible protective layer stable with the immersion of the samples in the electrolyte for experimental time above 240 hours