Volumen II - SAM

partir de este gráfico se pudo obtener el valor de la energía de activación de las trampas presentes en el
material para cada estado metalúrgico con el cálculo de la pendiente. Los valores de las energías de
activación son mostrados en la tabla 4.
i H L, Acm -1
2.0x10 -8
1.6x10 -8
1.2x10 -8
8.0x10 -9
4.0x10 -9
0 1x10 8
0.0
2x10 8
3x10 8
t L -2 , scm -2
30ºC (1 st )
30ºC (2 nd )
50ºC
70ºC
4x10 8
5x10 8
Figura 3. Transitorios de crecimiento de
permeación de una muestra de Acero P91 en
estado R500
Coeficiente de Difusión (cm 2 s -1 )
10 -8
10 -9
Dlag p
Dlag d
Dtan p
Dtan d
2.9x10 -3 3.0x10 -3 3.0x10 -3 3.1x10 -3 3.2x10 -3 3.3x10 -3 3.4x10 -3
1/T (1/K)
Figura 4. Coeficiente de Difusión aparente
calculado por los 4 métodos para la muestra R500
A partir de la figura 5, puede decirse que los materiales AC y FC presentan los mayores valores de Dap,
siendo la muestra AC la que presenta también la menor energía de atrapamiento. Puede observarse a su vez
que la muestra R500, presenta los valores más bajos de Dap y que las muestras AR y R300, presentan valores
intermedios.
Coeficiente de Difusión (cm 2 s -1 )
10 -7
10 -8
10 -9
AC
R300
R500
FC
AR
2.9x10 -3 3.0x10 -3 3.0x10 -3 3.1x10 -3 3.2x10 -3 3.3x10 -3 3.4x10 -3
1/T (1/K)
Figura 5. Gráfico tipo Arrhenius que muestra la
dependencia del Dap con Tº en un Acero P91
Tabla 4. Energía de activación de la difusión para
diferentes estados metalúrgicos de un acero P91
Muestra AR FC AC R300 R500
ED (kJmol -1 ) 43.7 41.4 37.9 47.9 44.6
4. DISCUSIÓN
En un acero templado, el tratamiento de revenido habitualmente influye sobre la velocidad de difusión del
hidrógeno aniquilando dislocaciones y reduciendo así la densidad de trampas para el hidrógeno, acelerando
de esta forma la difusión. En contraposición a esto, la precipitación de carburos asociada a este tipo de
tratamiento, introduce nuevas trampas que retrasan la difusión del hidrógeno. Los resultados de difracción de
rayos X (DRX) confirman la presencia de carbonitruros M2X en la muestra R500, no descartándose la
presencia de otros compuestos tales como M23C6 o M3C cuyo pico principal de DRX se solapa con el de la
ferrita α.
Los presentes resultados indican que el efecto neto del revenido a 500°C es aumentar aproximadamente en
un orden de magnitud la densidad de trampas respecto del material AC. Esto indica que la creación de
trampas debida a la precipitación de carbonitruros u otros efectos predomina sobre la aniquilación de
dislocaciones. El hecho de que la aniquilación de dislocaciones sea poco significativa es compatible con las
características de este acero diseñado para tener una alta resistencia al creep, en el cual la presencia de
partículas de tamaños menores que 1 µm estabiliza la microestructura y mantiene alta la densidad de
dislocaciones [2]. La presencia de estos precipitados en el material AR que presenta un revenido a mayor
temperatura será objeto de trabajos posteriores.
La reducción del ancho de los picos de DRX está relacionada con la reducción de la densidad de
dislocaciones [6] y el tamaño de los dominios cristalinos.
Además, tanto este parámetro como los valores de la microdureza indican una fuerte disminución en la
densidad de dislocaciones asociada con los tratamientos térmicos realizados, siendo mayor la presencia de
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