Avaliação da região de interface de aço API Q125/Inconel 625

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Soares, Sabrina da Silva
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/267538
Resumo: Atualmente, o emprego de materiais metálicos em ambientes agressivos e condições extremas, como na indústria de óleo e gás, necessita de inovação e constantes pesquisas de ligas resistentes à corrosão e de adequada resistência mecânica. Os aços cladeados se destacam neste meio, em especial quando aplicados em dutos rígidos, responsáveis pelo transporte de petróleo e gás. Contudo, o uso de aços cladeados requer um conhecimento aprofundado dos impactos de eventuais problemas do processo de soldagem na instauração de corrosão galvânica. Desta forma, o presente trabalho visa analisar a corrosão galvânica em caso de uso do aço baixo carbono API 5CT Q125 como substrato metálico do aço cladeado, e a liga de níquel Inconel 625 como revestimento, unidos pela técnica de soldagem a arco de metal a gás (GMAW). Duas soluções de diferente severidade ao processo corrosivo foram usadas, o 0,3% NaCl (0,005 mmol/L) como solução menos agressiva e a solução conforme norma NACE, 5% NaCl + 0,4% CH3COONa com pH 4,5, como solução mais agressiva. Os materiais foram caracterizados e avaliados eletroquimicamente por meio da técnica de varredura com eletrodo vibratório (SVET), monitoramento do potencial de circuito aberto (OCP), amperometria de resistência zero (ZRA), polarização potenciostática e posterior análise da superfície metálica ensaiada em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Com base nos resultados obtidos com os ensaios, foi possível verificar a influência da severidade do meio corrosivo e da razão de área catódica/anódica, variáveis empregadas nos ensaios. A existência de pites metaestáveis foi evidenciada pela técnica de SVET e confirmada no ensaio de ZRA. A solução de maior severidade apresentou maior densidade de corrente de corrosão, aumentando a taxa de corrosão. Do mesmo modo, a maior razão de área Inconel 625/aço Q125 gerou maior densidade de corrente. O potencial não apresentou diferença significativa com relação ao eletrólito ou a diferença de áreas utilizadas, indicando a semelhança de produtos finais de corrosão visualizados através da análise de MEV.
id UFRGS-2_22b4518fc8b4956b07c93e525da19083
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/267538
network_acronym_str UFRGS-2
network_name_str Repositório Institucional da UFRGS
repository_id_str
spelling Soares, Sabrina da SilvaFalcade, Tiago2023-11-24T03:22:53Z2023http://hdl.handle.net/10183/267538001186922Atualmente, o emprego de materiais metálicos em ambientes agressivos e condições extremas, como na indústria de óleo e gás, necessita de inovação e constantes pesquisas de ligas resistentes à corrosão e de adequada resistência mecânica. Os aços cladeados se destacam neste meio, em especial quando aplicados em dutos rígidos, responsáveis pelo transporte de petróleo e gás. Contudo, o uso de aços cladeados requer um conhecimento aprofundado dos impactos de eventuais problemas do processo de soldagem na instauração de corrosão galvânica. Desta forma, o presente trabalho visa analisar a corrosão galvânica em caso de uso do aço baixo carbono API 5CT Q125 como substrato metálico do aço cladeado, e a liga de níquel Inconel 625 como revestimento, unidos pela técnica de soldagem a arco de metal a gás (GMAW). Duas soluções de diferente severidade ao processo corrosivo foram usadas, o 0,3% NaCl (0,005 mmol/L) como solução menos agressiva e a solução conforme norma NACE, 5% NaCl + 0,4% CH3COONa com pH 4,5, como solução mais agressiva. Os materiais foram caracterizados e avaliados eletroquimicamente por meio da técnica de varredura com eletrodo vibratório (SVET), monitoramento do potencial de circuito aberto (OCP), amperometria de resistência zero (ZRA), polarização potenciostática e posterior análise da superfície metálica ensaiada em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Com base nos resultados obtidos com os ensaios, foi possível verificar a influência da severidade do meio corrosivo e da razão de área catódica/anódica, variáveis empregadas nos ensaios. A existência de pites metaestáveis foi evidenciada pela técnica de SVET e confirmada no ensaio de ZRA. A solução de maior severidade apresentou maior densidade de corrente de corrosão, aumentando a taxa de corrosão. Do mesmo modo, a maior razão de área Inconel 625/aço Q125 gerou maior densidade de corrente. O potencial não apresentou diferença significativa com relação ao eletrólito ou a diferença de áreas utilizadas, indicando a semelhança de produtos finais de corrosão visualizados através da análise de MEV.Currently, the application of metallic materials in aggressive environment and extreme conditions, such as in the oil and gas industry, requires innovation and constant reseach of corrosion-resistant alloys with appropriate mechanical strenght. Clad steels excels in this environment, especially when applied to rigid pipelines which are responsible for transporting oil and gas. However, the use of clad steels requires profound knowledge of the impact of potential problems in the welding process of galvanic corrosion. Accordingly, in the present study aims to analyze galvanic corrosion when using API 5CT Q125 low carbon steel as the metallic substrate and Inconel 625 nickel alloy as the cladding, joined using the weld overlay (GMAW) technique. Two solutions of different agressivity were used, 0.3% NaCl (0.005 mmol/L) as less aggressive and the NACE standard, 5% NaCl + 0.4% CH3COONa at pH 4.5, as the more aggressive solution. The materials were characterized and evaluated electrochemically using the vibrating electrode scanning technique (SVET), open circuit potential (OCP) monitoring, zero resistance amperometry (ZRA), potentiostatic polarization and subsequent analysis of the metal surface using a scanning electron microscope (SEM). Based on the results obtained from the tests, it was possible to verify the influence of the severity of the corrosive environment and the cathodic/anodic area ratio, that were the variables considered in the tests. The existence of metastable pitting was evidenced by the SVET technique and confirmed in the ZRA test. The more agressive solution presented a higher corrosion current density, increasing the corrosion rate. Similarly, the higher Inconel 625/steel Q125 area ratio generated higher current density. The potential showed no significant difference in relation to the electrolyte or the difference in areas used, indicating the similarity of the final corrosion products visualized through SEM analysis.application/pdfporCorrosão galvânicaAço : ResistênciaLigas de níquelClad steelQ125Inconel 625Galvanic corrosionAvaliação da região de interface de aço API Q125/Inconel 625info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPorto Alegre, BR-RS2023Engenharia de Materiaisgraduaçãoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001186922.pdf.txt001186922.pdf.txtExtracted Texttext/plain86624http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/267538/2/001186922.pdf.txt30a17f5ca0c6f3cf79f5c63a27a0cc5dMD52ORIGINAL001186922.pdfTexto completoapplication/pdf2226358http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/267538/1/001186922.pdfd778c1d09e19a5edabecd5d0e00e3c73MD5110183/2675382023-11-25 04:25:33.297981oai:www.lume.ufrgs.br:10183/267538Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2023-11-25T06:25:33Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Avaliação da região de interface de aço API Q125/Inconel 625
title Avaliação da região de interface de aço API Q125/Inconel 625
spellingShingle Avaliação da região de interface de aço API Q125/Inconel 625
Soares, Sabrina da Silva
Corrosão galvânica
Aço : Resistência
Ligas de níquel
Clad steel
Q125
Inconel 625
Galvanic corrosion
title_short Avaliação da região de interface de aço API Q125/Inconel 625
title_full Avaliação da região de interface de aço API Q125/Inconel 625
title_fullStr Avaliação da região de interface de aço API Q125/Inconel 625
title_full_unstemmed Avaliação da região de interface de aço API Q125/Inconel 625
title_sort Avaliação da região de interface de aço API Q125/Inconel 625
author Soares, Sabrina da Silva
author_facet Soares, Sabrina da Silva
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Soares, Sabrina da Silva
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Falcade, Tiago
contributor_str_mv Falcade, Tiago
dc.subject.por.fl_str_mv Corrosão galvânica
Aço : Resistência
Ligas de níquel
topic Corrosão galvânica
Aço : Resistência
Ligas de níquel
Clad steel
Q125
Inconel 625
Galvanic corrosion
dc.subject.eng.fl_str_mv Clad steel
Q125
Inconel 625
Galvanic corrosion
description Atualmente, o emprego de materiais metálicos em ambientes agressivos e condições extremas, como na indústria de óleo e gás, necessita de inovação e constantes pesquisas de ligas resistentes à corrosão e de adequada resistência mecânica. Os aços cladeados se destacam neste meio, em especial quando aplicados em dutos rígidos, responsáveis pelo transporte de petróleo e gás. Contudo, o uso de aços cladeados requer um conhecimento aprofundado dos impactos de eventuais problemas do processo de soldagem na instauração de corrosão galvânica. Desta forma, o presente trabalho visa analisar a corrosão galvânica em caso de uso do aço baixo carbono API 5CT Q125 como substrato metálico do aço cladeado, e a liga de níquel Inconel 625 como revestimento, unidos pela técnica de soldagem a arco de metal a gás (GMAW). Duas soluções de diferente severidade ao processo corrosivo foram usadas, o 0,3% NaCl (0,005 mmol/L) como solução menos agressiva e a solução conforme norma NACE, 5% NaCl + 0,4% CH3COONa com pH 4,5, como solução mais agressiva. Os materiais foram caracterizados e avaliados eletroquimicamente por meio da técnica de varredura com eletrodo vibratório (SVET), monitoramento do potencial de circuito aberto (OCP), amperometria de resistência zero (ZRA), polarização potenciostática e posterior análise da superfície metálica ensaiada em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Com base nos resultados obtidos com os ensaios, foi possível verificar a influência da severidade do meio corrosivo e da razão de área catódica/anódica, variáveis empregadas nos ensaios. A existência de pites metaestáveis foi evidenciada pela técnica de SVET e confirmada no ensaio de ZRA. A solução de maior severidade apresentou maior densidade de corrente de corrosão, aumentando a taxa de corrosão. Do mesmo modo, a maior razão de área Inconel 625/aço Q125 gerou maior densidade de corrente. O potencial não apresentou diferença significativa com relação ao eletrólito ou a diferença de áreas utilizadas, indicando a semelhança de produtos finais de corrosão visualizados através da análise de MEV.
publishDate 2023
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-11-24T03:22:53Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2023
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/267538
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001186922
url http://hdl.handle.net/10183/267538
identifier_str_mv 001186922
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Repositório Institucional da UFRGS
collection Repositório Institucional da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/267538/2/001186922.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/267538/1/001186922.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 30a17f5ca0c6f3cf79f5c63a27a0cc5d
d778c1d09e19a5edabecd5d0e00e3c73
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801224670398119936