Avaliação da resistência à corrosão intergranular do aço inoxidável austenítico ASTM F138
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18241 |
Resumo: | ASTM F138 austenitic stainless steel is used in the form of plates and screws as permanent surgical implants. Due to its critical application, when compared to AISI 316, this steel contains a processing route with Electro Slag Remelting (ESR), a reduction in the impurities content such as sulfur and phosphorus, and a reduction in the carbon content (< 0.03 weight %). This last change aims to increase the intergranular corrosion resistance of ASTM F138 by reducing the precipitation kinetics of chromium-rich carbides, especially M23C6, which are known for the sensitization phenomena in stainless steels. Nevertheless, studies on the susceptibility to intergranular corrosion must be carried out to ensure the absence of this phase that could cause premature failure of the material under service conditions. In this study, ASTM F138 steel samples were aged for up to 24 h at 675 °C. Oxalic acid solution test according to ASTM A262 method A (A262/A) associated with the use of the Double-Loop Electrochemical Potentiokinetic Reactivation technique (DL-EPR) were performed. The sweep range, one of the control parameters of the DL-EPR test, was adjusted to allow the evaluation of ASTM F138 steel. A262/A test results showed a change in microstructural morphology from step, to dual, and, finally, ditches with increasing aging time. In addition, DL-EPR test showed absence of reactivation for samples with step morphology, but presence of reactivation for samples with dual and ditches. The correlation and agreement between A262/A and DL-EPR tests after the sweep range adjustment allowed to evaluate the susceptibility to intergranular corrosion of low carbon austenitic stainless steels like ASTM F138. |
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Alberto, Caique Augusto TeixeiraRovere, Carlos Alberto Dellahttp://lattes.cnpq.br/8141224513975606Farina, Alexandre Bellegardhttp://lattes.cnpq.br/9737974992361596http://lattes.cnpq.br/9128437674007338https://orcid.org/0000-0003-1534-05612a7f63c4-08e9-4c44-9841-a90f59677a402023-07-06T12:34:48Z2023-07-06T12:34:48Z2023-03-23ALBERTO, Caique Augusto Teixeira. Avaliação da resistência à corrosão intergranular do aço inoxidável austenítico ASTM F138. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18241.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18241ASTM F138 austenitic stainless steel is used in the form of plates and screws as permanent surgical implants. Due to its critical application, when compared to AISI 316, this steel contains a processing route with Electro Slag Remelting (ESR), a reduction in the impurities content such as sulfur and phosphorus, and a reduction in the carbon content (< 0.03 weight %). This last change aims to increase the intergranular corrosion resistance of ASTM F138 by reducing the precipitation kinetics of chromium-rich carbides, especially M23C6, which are known for the sensitization phenomena in stainless steels. Nevertheless, studies on the susceptibility to intergranular corrosion must be carried out to ensure the absence of this phase that could cause premature failure of the material under service conditions. In this study, ASTM F138 steel samples were aged for up to 24 h at 675 °C. Oxalic acid solution test according to ASTM A262 method A (A262/A) associated with the use of the Double-Loop Electrochemical Potentiokinetic Reactivation technique (DL-EPR) were performed. The sweep range, one of the control parameters of the DL-EPR test, was adjusted to allow the evaluation of ASTM F138 steel. A262/A test results showed a change in microstructural morphology from step, to dual, and, finally, ditches with increasing aging time. In addition, DL-EPR test showed absence of reactivation for samples with step morphology, but presence of reactivation for samples with dual and ditches. The correlation and agreement between A262/A and DL-EPR tests after the sweep range adjustment allowed to evaluate the susceptibility to intergranular corrosion of low carbon austenitic stainless steels like ASTM F138.O aço inoxidável austenítico ASTM F138 é utilizado na forma de placas e parafusos como implantes cirúrgicos permanentes. Por conta de sua aplicação crítica, quando comparado ao AISI 316, esse aço contém rota de processamento com refusão por eletroescória (ESR – Electro Slag Remelting), redução no teor de impurezas como enxofre e fósforo, e redução no teor de carbono (< 0,03 % peso). Esta última alteração objetiva aumentar a resistência à corrosão intergranular do aço pela redução na cinética de precipitação de carbonetos ricos em cromo, em especial o M23C6 que são conhecidos pelo fenômeno de sensitização em aços inoxidáveis. Ainda assim, estudos sobre a susceptibilidade à corrosão intergranular devem ser realizados para garantir a ausência desta fase que poderia causar a falha prematura do material em condições de serviço. Neste presente estudo, amostras do aço ASTM F138 foram envelhecidas por tempos de até 24 h a 675 °C. Ensaios em solução de ácido oxálico de acordo com a norma ASTM A262 método A (A262/A) associado a utilização da técnica de reativação potenciocinética de duplo ciclo (DLEPR - Double-Loop Electrochemical Potentiokinetic Reactivation Technique) foram realizados. A faixa de varredura, parâmetro de ensaio do DL-EPR, foi ajustada para permitir a avaliação do aço ASTM F138. Os resultados do ensaio A262/A mostraram a alteração da morfologia microestrutural de step, para dual e, finalmente, ditches com o aumento no tempo de envelhecimento. Adicionalmente, os ensaios de DLEPR exibiram ausência de reativação para as amostras com morfologia step, mas presença de reativação para as amostras com morfologias dual e ditches. Nesse sentido, a redução na faixa de varredura permitiu a correlação e concordância entre as técnicas A262/A e DL-EPR para a avaliação da susceptibilidade à corrosão intergranular de aços inoxidáveis austeníticos com teor de carbono reduzido, como o ASTM F138.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosEngenharia de Materiais - EMaUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessASTM F138ASTM A262/ADL-EPRCorrosão intergranularIntergranular corrosionENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICAAvaliação da resistência à corrosão intergranular do aço inoxidável austenítico ASTM F138Evaluation of intergranular corrosion resistance of the ASTM F138 austenitic stainless steelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis6006002cc4ca88-92ef-478a-92f4-50573b538f46reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTCC_CaiqueAlberto.pdfTCC_CaiqueAlberto.pdfapplication/pdf3152085https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18241/3/TCC_CaiqueAlberto.pdff02899d03eb26815bdf2c19650d351b5MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18241/4/license_rdff337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD54TEXTTCC_CaiqueAlberto.pdf.txtTCC_CaiqueAlberto.pdf.txtExtracted texttext/plain73642https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18241/5/TCC_CaiqueAlberto.pdf.txt003077c033eb31b25907a933e1f41497MD55ufscar/182412024-05-14 18:33:54.184oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/18241Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222024-05-14T18:33:54Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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