Microestrutura e propriedades de superfície de aços inoxidáveis martensíticos de alto teor de nitrogênio.
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2001 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-01082024-142217/ |
Resumo: | O nitrogênio é adicionado aos aços inoxidáveis martensíticos com o propósito de obter materiais com melhores propriedades de resistência à corrosão, sem sacrificar a resistência mecânica e a resistência ao desgaste. Os mecanismos pelos quais o nitrogênio melhora tais propriedades são parcialmente conhecidos atualmente, mas diversas pesquisas mostram que seu efeito benéfico depende fortemente da forma como se encontra distribuído na microestrutura. Neste trabalho foram obtidos aços inoxidáveis martensíticos com elevado teor de nitrogênio mediante nitretação gasosa em alta temperatura de ligas Fe-Cr contendo baixo carbono. Os materiais produzidos foram divididos em dois grupos: aços contendo 13%Cr nitretados superficialmente, e aços contendo 16,2%Cr com nitrogênio homogêneo no volume, obtidos por metalurgia do pó. Com estes materiais foram realizados testes de polarização cíclica em solução 0,5M´H IND.2´S´O IND.4´ + 3,5%NaCl, ensaios de erosão em água contendo partículas de quartzo, e ensaios de corrosão-erosão em água do mar contendo partículas de quartzo. A análise dos resultados foi baseada na caracterização microestrutural e química dos materiais testados, assim como na observação das mudanças na superfície. Os resultados mostraram que a substituição de carbono por nitrogênio melhora a resistência à corrosão dos aços inoxidáveis martensíticos em meio ácido contendo íons cloreto, desde que o nitrogênio se encontre em solução sólida na martensita. Em condições de erosão e corrosão-erosão os aços nitrogenados apresentaram também os melhores comportamentos, sendo que a perda de massa e a degradação da superfície foram menores do que as observadas em aços inoxidáveis convencionais, especialmente para a condição de revenido a 200°C. ) No trabalho foram analisados os efeitos sinérgicos entre erosão e corrosão, assim como a relação entre o processo de obtenção, a microestrutura e as propriedades de superfície dos materiais estudados. |
id |
USP_247f095266fc4f05aeccc03bfdd56c47 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:teses.usp.br:tde-01082024-142217 |
network_acronym_str |
USP |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository_id_str |
2721 |
spelling |
Microestrutura e propriedades de superfície de aços inoxidáveis martensíticos de alto teor de nitrogênio.Untitled in englishAço inoxidável martensíticoCorrosãoCorrosionMartensitic stainless steelNitrogenNitrogênioO nitrogênio é adicionado aos aços inoxidáveis martensíticos com o propósito de obter materiais com melhores propriedades de resistência à corrosão, sem sacrificar a resistência mecânica e a resistência ao desgaste. Os mecanismos pelos quais o nitrogênio melhora tais propriedades são parcialmente conhecidos atualmente, mas diversas pesquisas mostram que seu efeito benéfico depende fortemente da forma como se encontra distribuído na microestrutura. Neste trabalho foram obtidos aços inoxidáveis martensíticos com elevado teor de nitrogênio mediante nitretação gasosa em alta temperatura de ligas Fe-Cr contendo baixo carbono. Os materiais produzidos foram divididos em dois grupos: aços contendo 13%Cr nitretados superficialmente, e aços contendo 16,2%Cr com nitrogênio homogêneo no volume, obtidos por metalurgia do pó. Com estes materiais foram realizados testes de polarização cíclica em solução 0,5M´H IND.2´S´O IND.4´ + 3,5%NaCl, ensaios de erosão em água contendo partículas de quartzo, e ensaios de corrosão-erosão em água do mar contendo partículas de quartzo. A análise dos resultados foi baseada na caracterização microestrutural e química dos materiais testados, assim como na observação das mudanças na superfície. Os resultados mostraram que a substituição de carbono por nitrogênio melhora a resistência à corrosão dos aços inoxidáveis martensíticos em meio ácido contendo íons cloreto, desde que o nitrogênio se encontre em solução sólida na martensita. Em condições de erosão e corrosão-erosão os aços nitrogenados apresentaram também os melhores comportamentos, sendo que a perda de massa e a degradação da superfície foram menores do que as observadas em aços inoxidáveis convencionais, especialmente para a condição de revenido a 200°C. ) No trabalho foram analisados os efeitos sinérgicos entre erosão e corrosão, assim como a relação entre o processo de obtenção, a microestrutura e as propriedades de superfície dos materiais estudados.Nitrogen can be added to stainless steels to improve their corrosion properties without reduction in mechanical and wear properties. Although the mechanisms by which nitrogen enhances the surface properties of steels are not fully understood, it is known that its distribution in the microstructure is a very significant aspect. In this work, High Nitrogen Martensitic Stainless Steels were obtained by high temperature nitriding of low-carbon Fe-Cr alloys. The produced materials were classified in two groups: 1) Case hardened 13%Cr alloys, and 2) homogeneous, P/M obtained 16,2%Cr alloys. The surface properties of these materials were analyzed through cyclic polarization tests in 0,5M´H IND.2´S´O IND.4´ + 3,5%NaCl solution, erosion tests in slurry composed by tap water and quartz sand particles, and corrosion-erosion tests in slurry composed by substitute ocean water and quartz sand particles. The discussion of the results was based on the chemical and microstructure characterization of the steels and the analysis of surface changes in specimens. The results showed that the substitution of carbon by nitrogen in solid solution in martensitic stainless steels improves their corrosion resistance in acid solution containing chloride ions, as well as their erosion and corrosion-erosion resistances in quartz sand slurries. The lower mass losses and surface damages were observed in steels containing 0.5 to 0.7 wt.% N, tempered at 473 K. Synergism between corrosion and erosionmechanisms was also analyzed in this work, and correlations between production routes, surface properties and microstructure were established for both the high nitrogen and commercial steels.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTschiptschin, Andre PauloToro Betancur, Alejandro Octavio 2001-05-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-01082024-142217/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-08-01T17:28:02Zoai:teses.usp.br:tde-01082024-142217Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-08-01T17:28:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Microestrutura e propriedades de superfície de aços inoxidáveis martensíticos de alto teor de nitrogênio. Untitled in english |
title |
Microestrutura e propriedades de superfície de aços inoxidáveis martensíticos de alto teor de nitrogênio. |
spellingShingle |
Microestrutura e propriedades de superfície de aços inoxidáveis martensíticos de alto teor de nitrogênio. Toro Betancur, Alejandro Octavio Aço inoxidável martensítico Corrosão Corrosion Martensitic stainless steel Nitrogen Nitrogênio |
title_short |
Microestrutura e propriedades de superfície de aços inoxidáveis martensíticos de alto teor de nitrogênio. |
title_full |
Microestrutura e propriedades de superfície de aços inoxidáveis martensíticos de alto teor de nitrogênio. |
title_fullStr |
Microestrutura e propriedades de superfície de aços inoxidáveis martensíticos de alto teor de nitrogênio. |
title_full_unstemmed |
Microestrutura e propriedades de superfície de aços inoxidáveis martensíticos de alto teor de nitrogênio. |
title_sort |
Microestrutura e propriedades de superfície de aços inoxidáveis martensíticos de alto teor de nitrogênio. |
author |
Toro Betancur, Alejandro Octavio |
author_facet |
Toro Betancur, Alejandro Octavio |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Tschiptschin, Andre Paulo |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Toro Betancur, Alejandro Octavio |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Aço inoxidável martensítico Corrosão Corrosion Martensitic stainless steel Nitrogen Nitrogênio |
topic |
Aço inoxidável martensítico Corrosão Corrosion Martensitic stainless steel Nitrogen Nitrogênio |
description |
O nitrogênio é adicionado aos aços inoxidáveis martensíticos com o propósito de obter materiais com melhores propriedades de resistência à corrosão, sem sacrificar a resistência mecânica e a resistência ao desgaste. Os mecanismos pelos quais o nitrogênio melhora tais propriedades são parcialmente conhecidos atualmente, mas diversas pesquisas mostram que seu efeito benéfico depende fortemente da forma como se encontra distribuído na microestrutura. Neste trabalho foram obtidos aços inoxidáveis martensíticos com elevado teor de nitrogênio mediante nitretação gasosa em alta temperatura de ligas Fe-Cr contendo baixo carbono. Os materiais produzidos foram divididos em dois grupos: aços contendo 13%Cr nitretados superficialmente, e aços contendo 16,2%Cr com nitrogênio homogêneo no volume, obtidos por metalurgia do pó. Com estes materiais foram realizados testes de polarização cíclica em solução 0,5M´H IND.2´S´O IND.4´ + 3,5%NaCl, ensaios de erosão em água contendo partículas de quartzo, e ensaios de corrosão-erosão em água do mar contendo partículas de quartzo. A análise dos resultados foi baseada na caracterização microestrutural e química dos materiais testados, assim como na observação das mudanças na superfície. Os resultados mostraram que a substituição de carbono por nitrogênio melhora a resistência à corrosão dos aços inoxidáveis martensíticos em meio ácido contendo íons cloreto, desde que o nitrogênio se encontre em solução sólida na martensita. Em condições de erosão e corrosão-erosão os aços nitrogenados apresentaram também os melhores comportamentos, sendo que a perda de massa e a degradação da superfície foram menores do que as observadas em aços inoxidáveis convencionais, especialmente para a condição de revenido a 200°C. ) No trabalho foram analisados os efeitos sinérgicos entre erosão e corrosão, assim como a relação entre o processo de obtenção, a microestrutura e as propriedades de superfície dos materiais estudados. |
publishDate |
2001 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2001-05-17 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-01082024-142217/ |
url |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-01082024-142217/ |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.none.fl_str_mv |
|
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.coverage.none.fl_str_mv |
|
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP instname:Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP |
instname_str |
Universidade de São Paulo (USP) |
instacron_str |
USP |
institution |
USP |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP) |
repository.mail.fl_str_mv |
virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br |
_version_ |
1815256584705540096 |