Efectos de la irradiación solar concentrada en las transformaciones alotrópicas del acero inoxidable AISI 316

Abstract

Se investiga la transformación de fases que pueden ocurrir en un acero austenítico (AISI 316) mediante la demostración de la aparición de ferrita-δ que se obtiene en ciclos iniciales de calentamiento usando irradiación solar concentrada (ISC) a magnitudes necesitadas para obtener temperaturas de operación de sistemas de tipo torre central. Cuatro especímenes de acero inoxidable AISI 316 cortados de una misma pieza, fueron expuestos a ISC en el Horno Solar de Alto Flujo Radiativo de la Universidad Nacional Autónoma de México para desarrollar el ciclado térmico. El acero AISI 316 fue seleccionado por ser reportado entre los materiales más baratos usado en receptores de ISC. Pruebas de resistencia a la tensión monotónica demostraron que no existe un efecto relevante del ciclado térmico en las propiedades mecánicas resultantes. Las transformaciones de fase fueron caracterizadas usando microscopía óptica, difracción de rayos X, y microscopía electrónica de barrido con espectroscopía de dispersión de energía de rayos X. La aparición de la fase de ferrita-δ fue la principal diferencia entre los especímenes tratados con ISC y dos especímenes de referencia. La fracción UV de la ISC demostró tener el potencial de lograr estas transformaciones de fase a una temperatura cercana a los 630 °C.