Microestrutura e propriedades de superfície de aços inoxidáveis martensíticos de alto teor de nitrogênio.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Toro Betancur, Alejandro Octavio
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