El agrietamiento por carga sostenida , o SLC , es un fenómeno metalúrgico que ocasionalmente se desarrolla en recipientes a presión y componentes estructurales bajo tensión durante períodos prolongados de tiempo. [1]
Se observa particularmente en recipientes a presión de aluminio, como cilindros de buceo . [2] [3]
El agrietamiento por carga sostenida no es un defecto de fabricación; es un fenómeno asociado con ciertas aleaciones y condiciones de servicio:
Luxfer , un importante fabricante de cilindros de aluminio de alta presión, informa que el crecimiento de las grietas es muy lento . [4] Se informa que las grietas se desarrollan durante períodos del orden de 8 años o más antes de llegar a una etapa en la que es probable que el cilindro tenga fugas, lo que permite una detección oportuna por parte de inspectores debidamente capacitados que utilizan equipos de detección de grietas por corrientes de Foucault. [5]
Se han detectado grietas SLC en cilindros producidos por varios fabricantes, incluidos Luxfer, Walter Kidde y cilindros de gas CIG.
La mayor parte de las grietas se han observado en las zonas del cuello y los hombros de los cilindros, aunque también se han reportado algunas grietas en la parte cilíndrica. [1]
El fenómeno se observó por primera vez en 1983 en cilindros de aleación de aluminio reforzado con fibra de vidrio enrollada en aros, que estallaron durante su uso en los EE. UU. La aleación era 6351 con un contenido de plomo relativamente alto (400 ppm), pero incluso después de reducir el contenido de plomo, el problema reapareció y, posteriormente, se detectó en cilindros de aluminio monolíticos. [6] [5] La primera incidencia de una grieta SLC en la parte cilíndrica de un cilindro se informó en 1999. [1]
Las grietas en el cuello se observan fácilmente durante la inspección, pero las grietas en el cuerpo y en los hombros son más difíciles de detectar. [1] Las grietas en la rosca del cuello se pueden probar de forma no destructiva utilizando un equipo de detección de grietas por corrientes de Foucault. Se informa que esto es confiable para la aleación 6351, pero se han informado falsos positivos para las pruebas en la aleación 6061. [5]
Todas estas formas de desarrollo de grietas son el resultado de que el cilindro esté sometido a alta presión durante períodos prolongados. Las grietas son intergranulares y se producen en los límites de los granos. No hay evidencia de corrosión bajo tensión ni de fatiga. [1] [5]
Se ha identificado como factor contribuyente la presencia de un contenido relativamente alto de plomo. El agrietamiento en los límites de grano se acelera en presencia de plomo. También se sospecha que la presencia de bismuto contribuye. [1]
También se ha descubierto que la composición de la aleación es un factor. La aleación 6061 ha demostrado una buena resistencia a la SLC, al igual que las aleaciones 5283 y 7060. Se ha demostrado que los defectos de fabricación, como los pliegues en la superficie interior, son perjudiciales, en particular para los cilindros con roscas paralelas. Se ha demostrado que el tamaño del grano tiene una importancia relativamente menor. [1] [5]
