Aceros Inoxidables Dúplex

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Soldadura de recargue con aceros inoxidables dúplex

Soldadura de recargue con aceros inoxidables dúplex

Los aceros inoxidables dúplex se caracterizan por poseer una estructura dual constituida por ferrita y austenita en iguales proporciones. Poseen una combinación de buenas propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión, que dependen de la composición química y de la relación entre las fases mencionadas. Son ampliamente utilizados en las industrias de procesos químicos y, fundamentalmente, del petróleo y gas. La soldadura de recargue, es utilizada en las industrias de fabricación y reparación para aumentar la vida útil de los componentes a menores costos. Las propiedades superficiales del recubrimiento dependen de la composición química y la microestructura en esa zona, las que a su vez, quedan definidas por el porcentaje de dilución y el procedimiento de soldadura. Si bien existen en la literatura trabajos donde se ha investigado la optimización de los parámetros de soldadura en recubrimientos con depósitos dúplex, están en general orientados al modelado numérico y no se ha encontrado un análisis microestructural sistemático. El objetivo de este trabajo fue el de estudiar el efecto del calor aportado (bajo, medio y alto) y de la cantidad de capas (una y dos) en recargues con depósitos inoxidables dúplex sobre la macroestructura, composición química, dilución, microestructura y dureza. Para tal fin, se soldaron 6 cupones de recargue mediante el proceso de soldadura semiautomático con protección gaseosa. Se realizó un análisis dimensional de los cordones, se determinó la composición química por medio de espectrometría de emisión óptica, se calculó la dilución geométrica y química, se caracterizó la microestructura por medio de microscopía óptica y electrónica de barrido y se midió la microdureza Vickers. Para una capa, el equilibrio microestructural en recargues con aceros inoxidables dúplex está controlado principalmente por el grado de dilución y para dos capas por el calor aportado.

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Efecto de la composición química del metal de aporte y del calor aportado sobre la microestructura y la resistencia a la corrosión en juntas de soldadura de aceros inoxidables dúplex

Efecto de la composición química del metal de aporte y del calor aportado sobre la microestructura y la resistencia a la corrosión en juntas de soldadura de aceros inoxidables dúplex

Los aceros inoxidables dúplex (DSS) se caracterizan por tener buena soldabilidad, poseer buenas propiedades mecánicas y, además, una alta resistencia a la corrosión generalizada y localizada, con lo cual, son los principales materiales a la hora de soldar juntas de cañerías con altas exigencias para diferentes industrias, fundamentalmente, del gas y del petróleo. La característica principal de estos aceros es que poseen una microestructura constituida por dos fases: 50 % de austenita y 50 % de ferrita, aproximadamente, y sus propiedades dependerán del mantenimiento de esa proporción y de la composición química total. El objetivo de este trabajo fue estudiar la influencia de la composición química del metal de aporte y del calor aportado sobre la microestructura, las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión en juntas soldadas de cañerías de acero inoxidable dúplex. El caño utilizado fue de un acero inoxidable dúplex ASTM A790 - UNS S31803 de 8” de diámetro y 8,18 mm de espesor y los metales de aporte fueron dos alambres tubulares que depositan acero inoxidable dúplex y lean dúplex (AWS A5.22: E2209T1-1 y E2209T1-G), mediante el proceso de soldadura semi-automático bajo protección gaseosa, con alto y bajo calor aportado. De cada probeta se extrajeron muestras sobre las que se determinó la composición química, se realizó la caracterización microestructural, se determinaron las propiedades mecánicas (dureza y tracción) y se realizaron ensayos de corrosión de acuerdo con la Norma ASTM A 923-03 – Método C y ASTM G48-03 - Método E.

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Efecto del calor aportado y la cantidad de capas en soldaduras de recargue de aceros inoxidables dúplex avanzados

Efecto del calor aportado y la cantidad de capas en soldaduras de recargue de aceros inoxidables dúplex avanzados

Los aceros inoxidables dúplex (DSS) se caracterizan por poseer una estructura dual constituida por ferrita (BCC: cúbica de cuerpo centrado) y austenita (FCC: cúbica de caras centradas), cuya relación entre ambas fases debe ser cercana a 1. Poseen una combinación de buenas propiedades de tracción, tenacidad y resistencia a la corrosión, que dependen de la composición química y de la relación entre las fases mencionada anteriormente. El desarrollo de los aceros inoxidables dúplex ha seguido dos caminos: la mejora de las propiedades a través del aumento de elementos de aleación como el cromo, molibdeno y nitrógeno (súper dúplex y hyper dúplex); o la disminución de molibdeno y níquel, balanceando la composición química con agregados de N, que conducen al desarrollo los aceros lean dúplex. En particular, estos últimos fueron desarrollados para competir con los aceros inoxidables austeníticos en muchas aplicaciones donde se requiere alta resistencia mecánica y una mayor resistencia a la corrosión localizada [3, 4].

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Transformaciones de fase en las uniones soldadas simuladas de los aceros inoxidables dúplex

Transformaciones de fase en las uniones soldadas simuladas de los aceros inoxidables dúplex

Se simulan zonas de influencia térmica (HAZ) en un acero inoxidable dúplex SAF 2205 con diferentes velocidades de enfriamiento. La microestructura y las propiedades de estas regiones se estudian con microscopía óptica (MO) y electrónica (MET). Las fases presentes (austenita γ y ferrita ẟ) en cada HAZ se cuantifican tomando en consideración las diferentes formas morfológicas de γ. Además, se calculan los principales parámetros de cada forma morfológica para las diferentes velocidades de enfriamiento. Esto permite establecer una ley de mezclas donde la tensión de fluencia obtenida para los respectivos valores de dureza está en correspondencia con la tensión de fluencia experimental. Además, la fracción de nitruros de cromo registrados con el MET permite justificar los perfiles de microdureza de la ferrítica y su influencia en la resistencia a la corrosión en la HAZ para diferentes tiempos de enfriamiento.

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Estudio de la resistencia a la corrosión y microestructura en la soldadura del acero duplex 2205

Estudio de la resistencia a la corrosión y microestructura en la soldadura del acero duplex 2205

El uso del nitrógeno como elemento de aleación en estos aceros inoxidables significa que nitruros de cromo pueden estar presentes en los límites de grano de la ferrita-ferrita y austenita-ferrita en la zona afectada por el calor de la soldadura. Si está formado en grandes cantidades y bajo condiciones en las cuales las áreas agotadas de cromo no tienen tiempo a recuperarlos durante el recocido, los nitruros de cromo, por el contrario, pueden afectar a su resistencia a la corrosión. Sin embargo, porque un porcentaje de nitrógeno más alto promueve la formación de austenita, que tiene una alta solubilidad para el nitrógeno, los aceros inoxidables dúplex de segunda generación contienen raramente cantidades significativas de nitruros de cromo. Además, los aceros inoxidables dúplex de segunda generación se producen con un bajo contenido de carbono de modo que la formación del carburo de cromo a un grado perjudicial no sea generalmente una preocupación práctica.

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Comportamiento frente a la corrosión de armaduras de acero inoxidable

Comportamiento frente a la corrosión de armaduras de acero inoxidable

La Figura 4 muestra los diagramas Nyquist (Impedancia Real - Imaginaria) de los dos aceros inoxidables dúplex a la edad de 1,5 años. Se observa un comportamiento capacitivo con la for- mación de un semicírculo ligeramente deprimido a altas frecuencias R1-CPE1, que corresponde a la interfase acero- hormigón y otro semicírculo, el cual está compuesto por dos constantes de tiempo a bajas frecuencias (R2-CPE2 y R3-CPE3) que corresponde a la capa pasiva y a los procesos redox en la in- terfase del acero inoxidable, según el circuito eléctrico equivalente propuesto en la Figura 5. El valor de la resistencia del electrolito (Re) disminuye al aumen- tar el contenido en Cl - , estando com-

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Proyecto para el aseguramiento de la calidad basado en la norma ISO 9000 - 2000 para la fabricación de tanques para dilución de peróxido de hidrógeno

Proyecto para el aseguramiento de la calidad basado en la norma ISO 9000 - 2000 para la fabricación de tanques para dilución de peróxido de hidrógeno

En el Capitulo 3 se trata de mostrar las características del Acero Inoxidable como material adecuado para el almacenamiento del Peroxido de Hidrogeno H 2 O 2, la clasificación de los aceros inoxidables en base a su estructura con sus respectivas aplicaciones industriales, se presenta las propiedades fisicas, mecánicas y composición química de los aceros inoxidables austeniticos, martenciticos y ferriticos. Se describen las precauciones a tomar para un proceso de soldadura, se muestran los diferentes procesos de soldadw-a aplicables a este tipo de material como TIC, MIG, MAG y sus aplicaciones, se explica la metodología a seguir para una correcta selección de electrodos.

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Aplicaciones de láseres de potencia a la soldadura de aceros inoxidables

Aplicaciones de láseres de potencia a la soldadura de aceros inoxidables

Las uniones soldadas obtenidas con una fuente de energía como el láser logran una fusión tan confinada en el espacio que el material fundido es mínimo y, mínima también la región afectada térmicamente en torno al cordón de soldadura. Aun formándose la martensita, esta queda restringida a una zona tan estrecha que, esencialmente, genera fallos de ductilidad en operaciones como el tensionado o el doblado de la unión soldada. Las uniones soldadas con láser entre inoxidables ferríticos AISI 430 y austeníticos AISI 304 presentan un buen comportamiento para espesores de hasta 5 mm con 4 mm respectivamente de estos materiales. Debido a las propiedades mecánicas del material austenítico, el uso de espesores inferiores de este con respecto al ferrítico, favorece una mejor respuesta cuando la unión se ve solicitada.

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Las posibilidades de un nuevo acero Fe – Mn – Al – Si

Las posibilidades de un nuevo acero Fe – Mn – Al – Si

Las aleaciones de hierro y aluminio, así como los aceros de hierro – aluminio – manganeso, se han conocido por largo tiempo gracias a sus extraordinarias propiedades físicas y químicas, pero también se sabe de las limitaciones en sus propiedades mecánicas –por diversas razones– que restringen su utilización. Esto se ha superado en algunos casos por medio de procesamientos que hacen costosos estos materiales. Pero, recientemente, se ha desarrollado un nuevo acero de hierro y aluminio donde parte del manganeso ha sido sustituida por níquel – lo cual permite otros procesos de endurecimiento – y se ha logrado así un material muy promisorio, sobre el cual se debería trabajar en nuestro medio y por ello se hace esta revisión, con el objeto de que los interesados empiecen a aproximarse a este tema.

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F. J. BELZUNCE - Aceros y fundiciones

F. J. BELZUNCE - Aceros y fundiciones

Por otro lado, la necesidad de producir aceros estructurales con tenacidades (resistencia al impacto) cada vez más altas y también de mejores características de conformabilidad en frío ha promovido el desarrollo de aceros más limpios y de las técnicas de control del contenido de inclusiones. Los aceros convencionales tiene contenidos en azufre en tomo a 0.030%, que aparece en su microestructura en forma de inclusiones alargadas de MnS, en virtud de la deformación sustancial que experimentan en el curso del proceso de laminación en caliente. Otras inclusiones también presentes en estos aceros son óxidos y silicatos. Las inclusiones son heterogeneidades microestructurales (concentradores de tensión) que promueven el inicio del microemecanismo de rotura bajo carga de los aceros. Por esta razón, hoy día, los aceros de mayor calidad se fabrican utilizando tecnologías avanzadas de desulfuración, con las que se logran contenidos finales de azufre de 0.001-0.002%. El elemento desulfurante más eficaz es el calcio. El calcio se adiciona al acero líquido, después de haber sido desoxidado con aluminio, en forma de siliciuro o carburo de calcio, se combina con el azufre y el oxígeno presente en el acero formando y CaS, productos que se eliminan en forma de escoria. Se obtienen así aceros con contenidos de oxígeno de 10-20 ppm y contenidos de azufre que pueden ser inferiores a 0.001 %. Otro efecto negativo debido a la existencia en el acero de incluiones alargadas es la anisotropía observada en la tenacidad y ductilidad de estas chapas. Este problema prácticamente se elimina si las inclusiones aparecen en forma de pequeñas partículas aisladas no deformables. A este respecto las incluisiones oxidadas y sulfuradas de calcio son globulares y mantienen su forma en el curso de la laminación en caliente. La Figura 9.22 da cuenta del efecto beneficioso de la disminución del contenido de azufre y la adición de calcio, que se manifiesta en la reducción de área en la dirección del espesor (dirección más débil). Estas mismas técnicas de control inclusionario junto con el uso de tecnologías que minimicen la segregación durante la colada, permiten obtener aceros con resistencia a la fragilización inducida por el hidrógeno (HIC) que posibilitan la utilización de estos productos para la fabricación de gaseoductos y reactores que trabajen en contacto con medios ácidos (medios que contienen HzS YCOz)·

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Análisis de la influencia del endurecimiento por precipitación en la respuesta de una unión soldada a ensayos ERR y EPRDL

Análisis de la influencia del endurecimiento por precipitación en la respuesta de una unión soldada a ensayos ERR y EPRDL

Se realiza un tratamiento de solubilización, calentando en torno a los 1.000 y 1.100°C para eliminar las tensiones internas acumuladas en el proceso de fabricación, y manteniéndolo el tiempo necesario para que la aleación complete la solubilización y homogeneización de la misma. Después se procede a enfriarlo hasta la temperatura ambiente, o un poco más alta, lo suficientemente rápido para obtener una fase sólida sobresaturada en estado inestable, evitando la sensibilización del acero en el intervalo crítico de 450 a 850°C. En el caso de los aceros inoxidables austeníticos endurecibles por precipitación, que es el tipo de acero objeto de este estudio, se obtiene austenita tras este primer tratamiento y un estado de máximo ablandamiento. A mayor temperatura y duración, mayor crecimiento de grano, sin beneficio alguno.

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Análisis de la resistencia a la corrosión en medios clorados de aceros inoxidables nitrurados y/o recubiertos

Análisis de la resistencia a la corrosión en medios clorados de aceros inoxidables nitrurados y/o recubiertos

Por otro lado, se han realizado procedimientos destinados a conducir los distintos ensayos de corrosión, como para la preparación previa de los equipos, instrumentos y materiales. Esto condujo a sentar las bases del laboratorio de corrosión; ya que si bien en el GIS existían algunos elementos para estas prácticas, se ha completado una etapa que pone a disposición de este grupo un espacio organizado con los instrumentos acordes y los manuales de procedimientos necesarios para gestionarlo. Una vez que el instrumental, los equipos y procedimientos estuvieron a disposición se realizaron los ensayos de los que se han expuestos los resultados en el capítulo que lleva dicho nombre. Se pudieron ensayar distintos tipos de aceros inoxidables, en distintas condiciones, con distintos tratamientos térmicos, tratamientos superficiales y recubrimientos varios. Además se han presentado resultados, que no solo evidencian el comportamiento a los distintos tipos de corrosión, sino que en muchos casos estos resultados se han acompañado por caracterizaciones de otro tipo, como las microestructuras, dureza, espesores de capas obtenidas, etc.

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Técnica del ruido electroquímico para el estudio del comportamiento frente a la corrosión en medio biológico de los aceros inoxidables Wrought

Técnica del ruido electroquímico para el estudio del comportamiento frente a la corrosión en medio biológico de los aceros inoxidables Wrought

Los aceros inoxidables martensíticos, aunque poseen una excelente resistencia mecánica, presentan el problema de una baja soldabilidad, la cual puede ser modificada variando el contenido en carbono. También se produce una brusca reducción de la tenacidad cuando bajan de temperatura ambiente, sobre todo a temperaturas inferiores a los 0ºC. Dentro de esta familia, la aleación más utilizada es el grupo AISI 410 (EN 1.4006), que contiene aproximadamente el 12% Cr y 0,1% C en peso. Los aceros de este grupo presentan buenas características para conformarse en frío, aunque una discreta maquinabilidad por arranque de viruta. Dicho material es apto para la fabricación de tijeras, cuchillos, tornillos autorroscantes, partes de micrómetros e instrumentos de medida, radios de bicicletas, etc. En ocasiones se busca mejorar la resistencia a la corrosión de estos aceros, y para ello se añade molibdeno como es el caso del AISI 420 (EN 1.4031), con la misma finalidad se puede añadir níquel. Estos aceros se utilizan para la fabricación de utensilios de cocina, piezas de válvulas, engranajes, ejes y rodillos. Este tipo de aleación es bastante frágil y por lo general suele ser templada para conseguir las propiedades útiles de tenacidad.

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Estudio del acero inoxidable pulvimetalúrgico aisi 316 con adiciones de 3% molibdeno y 0,4% titanio

Estudio del acero inoxidable pulvimetalúrgico aisi 316 con adiciones de 3% molibdeno y 0,4% titanio

Uno de los métodos utilizados para contrarrestar el fenómeno de sensitización, es la adición de elementos “estabilizantes” como el titanio (Ti), el cual tiene mayor afinidad con el carbono que el cromo, presentando además la ventaja de que el carburo de titanio se disuelve muy difícilmente en el hierro. Cuando un acero austenítico con adición de titanio se calienta dentro del rango de temperaturas críticas de formación (700-900ºC), comienzan a precipitarse carburos de titanio en lugar de los de cromo, evitándose con ello la disminución del porcentaje de cromo en los cristales de austenita próximos al carburo. A los aceros inoxidables de este tipo se los denomina "Estabilizados". El Titanio también forma nitruros y las adiciones realizadas para estabilizar el acero son levemente mayores (o en exceso) de las requeridas estequiométricamente para completar la precipitación del carbono y el nitrógeno, es decir, %Ti = 5 x (%C + %N). 28

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Procedimiento para el perfeccionamiento del mapa de Procesos del Sistema de Gestión de la Calidad en la Industria Siderurgica Cubana

Procedimiento para el perfeccionamiento del mapa de Procesos del Sistema de Gestión de la Calidad en la Industria Siderurgica Cubana

La aplicación de la mejora de los procesos es una herramienta que en la actualidad es de primer orden para todas las organizaciones, pues les permite mantenerse en constante renovación y cambio; además, les proporciona trabajar con mayor eficiencia y eficacia, así como una consolidación de sus fortalezas para mantenerse en el mercado en que se desenvuelve. La industria siderúrgica no queda exenta de esta situación por lo que trabaja en el incremento de su eficiencia como tarea principal para el perfeccionamiento de sus procesos. En la Empresa de Aceros Inoxidables de Las Tunas, se cuenta con un mapa de proceso el cual necesita perfeccionarse en relación con la gestión de sus procesos, identificar correctamente y clasificar estos, y mantener el seguimiento, medición, análisis y evaluación, para incrementar la satisfacción del cliente y otras partes interesadas, por lo que se declara como problema científico: Insuficiencias en la gestión de proceso, limita el perfeccionamiento del mapa de proceso.

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Relación, Microestructura/Propiedad en la Soldadura Gtaw entre Aceros Inoxidables y Aceros al Carbono

Relación, Microestructura/Propiedad en la Soldadura Gtaw entre Aceros Inoxidables y Aceros al Carbono

En la facultad existen tesis afines al área de investigación como: Sistema computarizado de procedimientos de calificación de soldadura según normas [1], Selección de electrodos para aceros al carbono, aceros inoxidables, aluminio y hierro fundido [2], Influencia del gas protector en el proceso de soldadura GMAW de aceros estructurales AISI 1008 y AISI 1045 [3]. Adicionalmente existen varios trabajos relacionados con este tema ejecutados por investigadores en varias instituciones y organismos alrededor del mundo [4, 5]. Algunos de estos trabajos tienen alcances similares a los de esta propuesta aunque no enfocan completamente el problema específico que se desea estudiar.

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Aceros inoxidables endurecibles por precipitación conformados por pulvimetalurgia para su uso como biomateriales

Aceros inoxidables endurecibles por precipitación conformados por pulvimetalurgia para su uso como biomateriales

Uno de los requerimientos en este campo era el de superar las limitaciones de los aceros inoxidables clásicos, particularmente se buscaban nuevos aceros inoxidables con resistencia mecánica y a la oxidación caliente y en frío superiores a las de los aceros inoxidables clásicos y que además tuvieran gran ductilidad para los trabajos de embutición y conformado, con buena aptitud para la soldadura. Para satisfacer esas necesidades, fue necesario hacer numerosos ensayos e investigaciones, que dieron como resultado el descubrimiento de los aceros inoxidables endurecibles por precipitación (en adelante aceros EPP), que desde entonces forman un grupo muy característico con propiedades de extraordinaria importancia industrial.

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Análisis de los tránsitos de ruido electroquímico para aceros inoxidables en medios con cloruros

Análisis de los tránsitos de ruido electroquímico para aceros inoxidables en medios con cloruros

Recientemente se está teniendo un gran interés en nuevas técnicas electroquímicas para estudiar el comportamiento frente a la corrosión. Entre ellas se encuentra la técnica de Ruido Electroquímico (RE), técnica capaz de ampliar la información obtenida por otros ensayos convencionales. La técnica de ruido electroquímico es una técnica no destructiva, a tiempo real, con extrema sensibilidad, no requiere una perturbación externa para analizar la señal de salida provocada por el proceso de corrosión como sucede en los estudios potencio-cinéticos y potencio-dinámicos y proporciona mayor información donde se encuentran los mecanismos de corrosión que tienen lugar en un material sometido a un ambiente agresivo. Por todo ello se ha utilizado esta técnica para estudiar los fenómenos de corrosión en aceros inoxidables conformados por deformación plástica y aceros inoxidables pulvimetalúrgicos por su gran interés en procesos industriales. Y se pretende conocer los mecanismos de corrosión que sufren estos materiales.

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Estudio del grado de embutición en los aceros inoxidables

Estudio del grado de embutición en los aceros inoxidables

En 1913 Brearley produjo una aleación con 0.24% C y 12.8% Cr en un horno eléctrico. Esta aleación resultó ser muy resistente a la corrosión, además como parte de este estudio se dio cuenta de que los aceros con alto nivel de cromo disuelto no eran atacados cuando eran inmersos en soluciones diluidas de ácido nítrico. Su invento no tuvo mayor interés inmediato y fue destinado a la fabricación de cuchillería. En 1915 abandonó los laboratorios Firth Brown de Sheffield, Inglaterra, por problemas con los derechos de las patentes. Los trabajos iniciados por Brearley fueron continuados por William H. Hatfield, quien en 1924 elaboró los aceros inoxidables del tipo 18/8 (18% Ni y 8% Cr).

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Efecto del calor aportado y de la cantidad de capas en depósitos de aceros inoxidables súper dúplex

Efecto del calor aportado y de la cantidad de capas en depósitos de aceros inoxidables súper dúplex

Los aceros inoxidables súper dúplex poseen una estructura dual con un 50% de ferrita y austenita donde se obtienen las mejores propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión. Gracias a estas características su utilización se encuentra en crecimiento, fundamentalmente, en las industrias del papel, químicas, del gas y del petróleo. La soldadura de recargue, o cladding es utilizada para la fabricación y/o reparación de partes y equipos. Las propiedades superficiales del recubrimiento dependen de la composición química y la microestructura en esa zona, las que a su vez quedan definidas por la dilución y el procedimiento de soldadura. Por lo tanto, en soldadura de recargue de aceros inoxidables súper dúplex, el control de las fases presentes en la microestructura es esencial para garantizar las propiedades requeridas. El objetivo de este trabajo fue el de estudiar el efecto del calor aportado (alto, medio y bajo) y de la cantidad de capas (una y dos) del depósito de soldadura de acero inoxidable súper dúplex sobre la composición química, la microestructura y la dureza. Para tal fin se soldaron cupones de recargue mediante el proceso de soldadura semiautomático con protección gaseosa, empleando un alambre macizo de 1,2 mm de diámetro con Ar + 20% CO 2 como gas de protección. Se obtuvieron seis cupones: 1 y 2 capas soldados con bajo, medio y alto calor aportado (modificando únicamente la

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