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Title in Portuguese: Avaliação da resistência à corrosão dos aços inoxidáveis duplex ASTM A890/A 890M grau 3A e 1B
Author: Forte, Ana Caroline Ferreira
Advisor(s): Araújo, Walney Silva
Keywords: Ciência dos materiais
Resistência à corrosão
Aço inoxidável
Fase alfa linha
Issue Date: 2014
Citation: FORTE, Ana Caroline Ferreira. Avaliação da resistência à corrosão dos aços inoxidáveis duplex ASTM A890/A 890M grau 3A e 1B e 3A. 2014. 80 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Abstract in Portuguese: Os aços inoxidáveis duplex são utilizados em larga escala para a fabricação de componentes fundidos de bombas centrífugas que são aplicados em plataformas “offshore”. As operações numa plataforma podem ocorrer na faixa de 300 a 500 °C, em que é possível a precipitação de fases deletérias, sendo uma delas a fase alfa linha (α’) que tem sua precipitação acentuada a temperatura de 475 °C. Esta fase provoca uma diminuição brusca na resistência à corrosão e a perda das propriedades mecânicas do material. Portanto, no presente trabalho foi avaliada a susceptibilidade à corrosão dos aços inoxidáveis duplex fundidos ASTM A890/A 890M Grau 3A e Grau 1B após diferentes tempos de envelhecimento a temperatura de 475 °C, fazendo uma comparação entre os dois aços em função da presença de cobre como elemento de liga acrescido ao aço de grau 1B. Os corpos de prova ensaiados passaram por tratamento térmico a temperatura de 475 °C nos tempos de 2, 10, 50 e 100 horas e foram resfriados em água. Foi realizada a caracterização microestrutural e o ensaio de dureza Brinell nos corpos de prova tratados. Os ensaios eletroquímicos realizados foram o monitoramento do potencial de circuito aberto; polarização potenciodinâmica anódica; polarização potenciodinâmica cíclica;espectroscopia de impedância eletroquímica utilizando um eletrólito de NaCl 0,68 mol/dm3 com o intuito de simular uma concentração próxima à da água do mar. A temperatura crítica de pite foi determinada utilizando um eletrólito de NaCl 1M segundo a norma ASTM G150-13. Nas caracterizações microestruturais observou-se a estrutura bifásica dos materiais compostas por uma matriz ferrítica com ilhas de austenita em proporções equivalentes. Os ensaios de dureza mostraram aumento gradual da dureza do material com o aumento do tempo de tratamento para ambos os aços. Os ensaios eletroquímicos indicaram que, para o aço estudado 1B, a amostra que sofreu tratamento térmico durante 50h apresentou uma maior resistência à corrosão e uma maior temperatura crítica de pite, já para o aço 3A a amostra tratada termicamente por 100h mostrou melhores resultados de resistência à corrosão e maior temperatura crítica de pite.
Abstract: Duplex stainless steels are used in wide scale for the manufacture of cast components of centr ifugal pumps that are applied in offshore platforms. The operations in a platform may take place in the range of 300 to 500 °C, wherein the precipitation of harmful phases is possible, being one of them the line alfa phase ( α ’) that it has its accentuated precipitation the temperature of 475 ° C . This phase causes a sudden reduction in corrosion resistance and mechanical properties of the material. Therefore, in the presente work the susceptibility to corrosion of cast duplex s tainless steels ASTM A890/A 890M Grade 3A and grade 1B was evaluated after different aging times at 475° C, making a comparison between two steel due to the presence of copper as an alloying element added to steel of grade 1B. The specimens tested passed t hrough heat treatment at a temperature of 475° C for times of 2, 10, 50 and 100 hours followed by a water quenching. The microstructural characterization and the Brinell hardness test were carried out in the treated specimens. The electrochemical tests per formed were the monitoring of the open circuit potential; Anodic potentiodynamic polarization; cyclic potentiodynamic polarization; electrochemical impedance spectroscopy using an electrolyte of NaCl 0.68 mol/dm 3 in order to simulate a concentration close to seawater. The critical pitting temperature was determined using an electrolyte NaCl 1 M according to the standard ASTM G150 - 13. In the characterizations microstructural it was observed the structure of two - phase materials consisting of a ferritic matrix with islands of austenite in equivalent proportions. The hardness tests had shown gradual increase of the hardness of the material with the increase of the treatment time for both steels. The electrochemical tests indicated that, for the studied steel 1B, the sample that underwent heat treatment for 50 h presented a greater corrosion resistance and a higher critical pitting temperature, already for the steel 3A, the sample heat treated for 100h showed better results of corrosion resistance and higher criti cal pitting temperature.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/23103
metadata.dc.type: Dissertação
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