Análise microestrutural, mecânica e eletroquímica do aço inoxidável austenítico 316L nas formas de chapa e tubo soldado por tig autógeno
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | http://app.uff.br/riuff/handle/1/26844 |
Resumo: | Aços Inoxidáveis Austeníticos (AIA) possuem alta resistência à corrosão devido a sua elevada quantidade de cromo e níquel. Por não possuírem transição Dúctil-Frágil, sua aplicação é empregada desde temperaturas criogênicas até altas temperaturas e tem excelente soldabilidade proveniente da baixa concentração de carbono. A soldagem é o principal processo industrial de união de metais, contudo processos de soldagem afetam mecânica, térmica e metalurgicamente a solda e regiões vizinhas a esta, podendo ocorrer nestes locais, alterações na microestrutura e na composição química da solda. Neste trabalho o AIA 316L nas formas de chapa e tubo, foi soldado pelo processo TIG autógeno. As chapas soldadas do 316L foram expostas a um ambiente de extrema agressividade com o objetivo de avaliar a suscetibilidade da liga à corrosão intergranular. Como método de avaliação, foi utilizado o método Reativação Eletroquímica Potenciodinâmica de Duplo Circuito (DL-EPR) que é empregado para mensurar o grau de sensitização do material, mediante a exposição do mesmo a uma solução corrosiva sob aplicação de um dado potencial. A caracterização microestrutural antes e após o teste de corrosão, foi realizada através de Microscopia Ótica, Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de Energia Dispersiva. Os resultados mostraram que o 316L se manteve resistente ao ataque intergranular mesmo em um ambiente de extrema agressividade, porém os grãos austeníticos da Zona Fundida (ZF) e Zona Termicamente Afetada (ZTA) sofreram corrosão galvânica devido à diferença de potencial eletroquímico entre sua composição química e a composição da ferrita-δ. Os tubos de 316L foram submetidos a ensaio de tração com velocidade de 2 mm/min, a fim de avaliar o Limite de Resistência a Tração (LRT) atingido pelas amostras. A análise da solda dos tubos consistiu em correlacionar a quantidade de ferrita delta presente na microestrutura da solda com o LRT e tipo de fratura apresentada pelas amostras após o ensaio de tração. De acordo com os resultados obtidos, existe uma relação direta entre fração volumétrica de ferrita delta e LRT, pois as amostras com maiores quantidades dessa fase, obtiveram maiores valores dessa propriedade. Há igualmente uma ligação direta entre a quantidade de ferrita delta com o tipo de fratura ocorrida. Amostras com quantidade de ferrita inferior a 6%, apresentaram fratura parcial ou completamente frágil, caracterizada pela ausência de dimples (microcavidades). |
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Análise microestrutural, mecânica e eletroquímica do aço inoxidável austenítico 316L nas formas de chapa e tubo soldado por tig autógenoAço inoxidável austeníticoSoldagem TIGMicroestruturaResistência à CorrosãoFerrita deltaPropriedades mecânicasMicroestruturaAço inoxidável austeníticoResistência à corrosãoProcessamento e caracterização de materiaisEngenharia MetalúrgicaProdução intelectualAustenitic stainless steelWeldingMicrostructureCorrosion resistanceDelta ferriteMechanical propertiesAços Inoxidáveis Austeníticos (AIA) possuem alta resistência à corrosão devido a sua elevada quantidade de cromo e níquel. Por não possuírem transição Dúctil-Frágil, sua aplicação é empregada desde temperaturas criogênicas até altas temperaturas e tem excelente soldabilidade proveniente da baixa concentração de carbono. A soldagem é o principal processo industrial de união de metais, contudo processos de soldagem afetam mecânica, térmica e metalurgicamente a solda e regiões vizinhas a esta, podendo ocorrer nestes locais, alterações na microestrutura e na composição química da solda. Neste trabalho o AIA 316L nas formas de chapa e tubo, foi soldado pelo processo TIG autógeno. As chapas soldadas do 316L foram expostas a um ambiente de extrema agressividade com o objetivo de avaliar a suscetibilidade da liga à corrosão intergranular. Como método de avaliação, foi utilizado o método Reativação Eletroquímica Potenciodinâmica de Duplo Circuito (DL-EPR) que é empregado para mensurar o grau de sensitização do material, mediante a exposição do mesmo a uma solução corrosiva sob aplicação de um dado potencial. A caracterização microestrutural antes e após o teste de corrosão, foi realizada através de Microscopia Ótica, Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de Energia Dispersiva. Os resultados mostraram que o 316L se manteve resistente ao ataque intergranular mesmo em um ambiente de extrema agressividade, porém os grãos austeníticos da Zona Fundida (ZF) e Zona Termicamente Afetada (ZTA) sofreram corrosão galvânica devido à diferença de potencial eletroquímico entre sua composição química e a composição da ferrita-δ. Os tubos de 316L foram submetidos a ensaio de tração com velocidade de 2 mm/min, a fim de avaliar o Limite de Resistência a Tração (LRT) atingido pelas amostras. A análise da solda dos tubos consistiu em correlacionar a quantidade de ferrita delta presente na microestrutura da solda com o LRT e tipo de fratura apresentada pelas amostras após o ensaio de tração. De acordo com os resultados obtidos, existe uma relação direta entre fração volumétrica de ferrita delta e LRT, pois as amostras com maiores quantidades dessa fase, obtiveram maiores valores dessa propriedade. Há igualmente uma ligação direta entre a quantidade de ferrita delta com o tipo de fratura ocorrida. Amostras com quantidade de ferrita inferior a 6%, apresentaram fratura parcial ou completamente frágil, caracterizada pela ausência de dimples (microcavidades).Austenitic Stainless Steels (AIA) possess a high corrosion resistance due to their high content of chromium and nickel. As they did not have any Ductile-Brittle transition, their applications are widely used from cryogenic to high temperatures. Your excellent weldability comes from the low carbon content. Welding is the main industrial process of joining metals, nevertheless, welding processes affect mechanical, thermal and metallurgically the weld and their surrounding areas, could happening in this areas, microstructure and chemical composition weld changes on. In this work the AIA 316L in plate and tube form was welded by the autogenous TIG process. The 316L welded plates were exposed to an extremely aggressive environment in order to evaluate the susceptibility of the alloy to intergranular corrosion. As an evaluation method, Double Loop Electrochemical Potentiokinetic Reactivation Method (DLEPR) was used to measure the degree of sensitization of the material by exposing it to a corrosive solution under application of a given potential. The microstructural characterization before and after the corrosion test was performed by optical microscopy, scanning electron microscopy and dispersive energy spectroscopy. The results showed that 316L remained resistant to intergranular attack even in an extremely aggressive environment, but the austenitic grain of Molten Zone (ZM) and Heat Affected (HAZ) undergo galvanic corrosion due to the electrochemical potential difference between your chemical composition and the delta ferrite composition. The 316L tubes were submitted to a 2 mm / min speed tensile test in order to evaluate the Tensile Strength (ST) reached by the samples. The analysis of pipe welds consisted of correlating the amount of delta ferrite present in the weld microstructure with the ST and the type of fracture presented by them after the tensile test. According to the results obtained, there is a direct relationship between volumetric fraction of delta ferrite and LRT, since samples with larger quantities of this phase obtained higher values of this property. There is also a correlation between the amount of delta ferrite with the type of fracture that has occurred. Samples with ferrite content lower than 6% presented partial or completely fragile fracture, characterized by the absence of dimples (microcavities).94 p.Fonseca, Gláucio Soares dahttp://lattes.cnpq.br/9663765935778795Ferreira, Elivelton Alveshttp://lattes.cnpq.br/9791486511562981Corrêa, Sandro Rosahttp://lattes.cnpq.br/7116690411629489http://lattes.cnpq.br/5293633793748120Silva, Erica Marcelino Freitas de Souza2022-11-07T21:34:43Z2022-11-07T21:34:43Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Erica Marcelino Freitas de Souza. Análise microestrutural, mecânica e eletroquímica do aço inoxidável austenítico 316L nas formas de chapa e tubo soldado por tig autógeno. 2020. 94 f. 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Análise microestrutural, mecânica e eletroquímica do aço inoxidável austenítico 316L nas formas de chapa e tubo soldado por tig autógeno Silva, Erica Marcelino Freitas de Souza Aço inoxidável austenítico Soldagem TIG Microestrutura Resistência à Corrosão Ferrita delta Propriedades mecânicas Microestrutura Aço inoxidável austenítico Resistência à corrosão Processamento e caracterização de materiais Engenharia Metalúrgica Produção intelectual Austenitic stainless steel Welding Microstructure Corrosion resistance Delta ferrite Mechanical properties |
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