Efeito do tratamento térmico à 800ºC sobre a resistência à corrosão por pite do aço UNS S31254.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2005 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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-06082024-080500/ |
Resumo: | O aço inoxidável UNS S31254, que pertence à família dos aços inoxidáveis superausteníticos com 6% Mo, é um aço de elevada resistência à corrosão por pite e em fresta em meios que contém cloreto. Esta liga é amplamente utilizada em processos que envolvem o uso da água do mar, tais como: a indústria offshore, estações de dessalinização da água do mar ou ainda em alguns processos químicos que envolvem o uso de cloreto, como a fabricação de papel, entre outras. Este aço tem sido bastante estudado na condição solubilizada, porém pouco se sabe sobre as variações na resistência à corrosão devidas às alterações microestruturais que este material pode apresentar após ser submetido a históricos térmicos que envolvam altas temperaturas. Este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento desta liga, quanto a resistência à corrosão por pite, após tratamento térmico a 800°C por diversos tempos. Buscou-se relacionar as variações ocorridas na microestrutura do UNS S31254, com as alterações observadas na resistência à corrosão por pite. Estas determinações de resistência à corrosão por pite foram realizadas através de ensaios de polarização potenciodinâmica cíclica. Porém, logo nas primeiras determinações realizadas (condição solubilizada e tratada a 800°C por 40 min e 6h) ficou claro que uma solução 3,5% NaCl (solução comumente utilizada nestes casos), não seria a adequada para este estudo, pois não permitia diferenciar a resistência à corrosão para diferentes condições de tratamento térmico. Desta forma fez-se necessário encontrar um eletrólito mais agressivo, que permitisse diferenciar o efeito do tratamento térmico na resistência à corrosão por pite para as diversas condições. Encontrou-se na literatura (GUO e IVES, 1999; EL MEGUID, 1997) que aços que contém elevado teor de Mo, como o UNS S31254, são mais afetados quanto à corrosão por pite pelo íon brometo. ) Assim após alguns testes chegou-se a solução de 0,3M NaCl + 0,3M NaBr, como eletrólito adequado ao estudo. Para a análise da variação da microestrutura do aço UNS S31254 durante o tratamento térmico foram utilizados diversos ataques metalográficos eletroquímicos, e técnicas auxiliares como EDS e difração de raios-X para o reconhecimento das diversas fases precipitadas. Chegou-se a conclusão que as fases chi, de Laves, sigma e nitretos precipitam durante o tratamento térmico, ocasionando aumento da quantidade de interfaces matriz/precipitados, além da formação de regiões empobrecidas em Cr e Mo, que por sua vez fazem com que a resistência à corrosão por pite sofra variações durante todo o tratamento térmico. Tais variações ocorrem na forma de sucessivos períodos de queda e recuperação da resistência à corrosão, até que a partir de 32h de tratamento térmico a quantidade de fases precipitadas não permite a recuperação da liga através da difusão, e ocorre uma queda contínua do potencial de pite até 1000h de tratamento térmico, que foi o tempo máximo investigado no presente trabalho e onde foram registrados os mais baixos potenciais de pite. Vale ainda ressaltar que até 32h a recuperação observada nunca alcança os níveis da condição solubilizada, revelando ser esta a condição microestrutural de maior resistência à corrosão por pite. |
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Efeito do tratamento térmico à 800ºC sobre a resistência à corrosão por pite do aço UNS S31254.Untitled in englishAço inoxidável austenítico (Tratamento)Austenitic stainless steel (Treatment)CorrosãoCorrosionO aço inoxidável UNS S31254, que pertence à família dos aços inoxidáveis superausteníticos com 6% Mo, é um aço de elevada resistência à corrosão por pite e em fresta em meios que contém cloreto. Esta liga é amplamente utilizada em processos que envolvem o uso da água do mar, tais como: a indústria offshore, estações de dessalinização da água do mar ou ainda em alguns processos químicos que envolvem o uso de cloreto, como a fabricação de papel, entre outras. Este aço tem sido bastante estudado na condição solubilizada, porém pouco se sabe sobre as variações na resistência à corrosão devidas às alterações microestruturais que este material pode apresentar após ser submetido a históricos térmicos que envolvam altas temperaturas. Este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento desta liga, quanto a resistência à corrosão por pite, após tratamento térmico a 800°C por diversos tempos. Buscou-se relacionar as variações ocorridas na microestrutura do UNS S31254, com as alterações observadas na resistência à corrosão por pite. Estas determinações de resistência à corrosão por pite foram realizadas através de ensaios de polarização potenciodinâmica cíclica. Porém, logo nas primeiras determinações realizadas (condição solubilizada e tratada a 800°C por 40 min e 6h) ficou claro que uma solução 3,5% NaCl (solução comumente utilizada nestes casos), não seria a adequada para este estudo, pois não permitia diferenciar a resistência à corrosão para diferentes condições de tratamento térmico. Desta forma fez-se necessário encontrar um eletrólito mais agressivo, que permitisse diferenciar o efeito do tratamento térmico na resistência à corrosão por pite para as diversas condições. Encontrou-se na literatura (GUO e IVES, 1999; EL MEGUID, 1997) que aços que contém elevado teor de Mo, como o UNS S31254, são mais afetados quanto à corrosão por pite pelo íon brometo. ) Assim após alguns testes chegou-se a solução de 0,3M NaCl + 0,3M NaBr, como eletrólito adequado ao estudo. Para a análise da variação da microestrutura do aço UNS S31254 durante o tratamento térmico foram utilizados diversos ataques metalográficos eletroquímicos, e técnicas auxiliares como EDS e difração de raios-X para o reconhecimento das diversas fases precipitadas. Chegou-se a conclusão que as fases chi, de Laves, sigma e nitretos precipitam durante o tratamento térmico, ocasionando aumento da quantidade de interfaces matriz/precipitados, além da formação de regiões empobrecidas em Cr e Mo, que por sua vez fazem com que a resistência à corrosão por pite sofra variações durante todo o tratamento térmico. Tais variações ocorrem na forma de sucessivos períodos de queda e recuperação da resistência à corrosão, até que a partir de 32h de tratamento térmico a quantidade de fases precipitadas não permite a recuperação da liga através da difusão, e ocorre uma queda contínua do potencial de pite até 1000h de tratamento térmico, que foi o tempo máximo investigado no presente trabalho e onde foram registrados os mais baixos potenciais de pite. Vale ainda ressaltar que até 32h a recuperação observada nunca alcança os níveis da condição solubilizada, revelando ser esta a condição microestrutural de maior resistência à corrosão por pite.The UNS S31254 stainless steel, which belongs to the kind of 6% Mo stainless steel, is a high resistance steel for pitting and crevice corrosion in chloride environment. This alloy is widely used in process that work with the sea water, such as an offshore industry, desalination plants or some chemical processes that use chloride, such a paper manufacturer, among others. This steel has been studied a lot in annealed condition, but there is a little knowledge about the changes in the corrosion resistance due the microestrutural alters that this material might present after being submitted to thermal historical that involve high temperatures. This search had has aim to study the behavior of this alloy as for the resistance by pitting corrosion after a thermal treatment in 800°C for many different periods of time. This search had the aim to relate the variation occurred in the micro structure of UNS S31254 with the alterations observed in the pitting corrosion resistance. These determinations observed in the resistance to the corrosion by pit were done through the cyclic potentiodynamic polarization experiments. However at very first determinations done (annealed condition and heat treated at 800°C, for 40min and 6h) it was clear that 3,5% NaCl solution (solution usually proper in theses experiments) it wouldn\'t be proper for this search because it didn\'t permit to differentiate the corrosion resistance to different thermal treatment conditions. So it was necessary tofind a more aggressive electrolyte that was able to differentiate the effect of the thermal treatment in the pitting corrosion at different conditions. ) It was seen in the literature (GUO e IVES, 1999; EL MEGUID, 1997) that the steels that present high tenor of Mo, as the UNS S31254, are more affected in relation to the pitting corrosion through the ion bromide, the after some of these experiments it was reached at 0,3M NaCl + 0,3 NaBr solution as adequate electrolyte to this search. To the analyze of the variation of the microstructure of de steel UNS S31254 during the thermal treatment, were used different electrochemical metallographic attack and auxiliary techniques as energy dispersive spectroscopy (EDS) and X-ray to the recognition of the different precipitated phases. It was concluded that chi, de Laves, sigma e nitrides phases precipitate during the thermal treatment provoking the increase of the quantity of matrix / precipitated interfaces as far as the formation of impoverishment regions in Cr e Mo, that provoke with the pitting resistance suffers changes during the entire thermal treatment. These changes occur in the successive falls and recuperation periods on the corrosion resistance, till after 32h of thermal treatment the quantity of the precipitate phases doesn\'t allow the recuperation of the alloy thought diffusion, and occurs a pit potential continuous fall till 1000h of thermal treatment, that was the highest time investigated at this presentsearch and where they were registed the shortest pitting potential. It\'s important to show till 32h, the observed recuperation never reach the levels of the annealed condition revealing to be this one the micro structural condition of the highest resistance to the corrosion by pit.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFalleiros, Neusa AlonsoRabello, Maria Luisa Murillo y Martin2005-03-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-06082024-080500/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/openAccesspor2024-08-06T13:48:02Zoai:teses.usp.br:tde-06082024-080500Biblioteca 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:27212024-08-06T13:48:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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O aço inoxidável UNS S31254, que pertence à família dos aços inoxidáveis superausteníticos com 6% Mo, é um aço de elevada resistência à corrosão por pite e em fresta em meios que contém cloreto. Esta liga é amplamente utilizada em processos que envolvem o uso da água do mar, tais como: a indústria offshore, estações de dessalinização da água do mar ou ainda em alguns processos químicos que envolvem o uso de cloreto, como a fabricação de papel, entre outras. Este aço tem sido bastante estudado na condição solubilizada, porém pouco se sabe sobre as variações na resistência à corrosão devidas às alterações microestruturais que este material pode apresentar após ser submetido a históricos térmicos que envolvam altas temperaturas. Este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento desta liga, quanto a resistência à corrosão por pite, após tratamento térmico a 800°C por diversos tempos. Buscou-se relacionar as variações ocorridas na microestrutura do UNS S31254, com as alterações observadas na resistência à corrosão por pite. Estas determinações de resistência à corrosão por pite foram realizadas através de ensaios de polarização potenciodinâmica cíclica. Porém, logo nas primeiras determinações realizadas (condição solubilizada e tratada a 800°C por 40 min e 6h) ficou claro que uma solução 3,5% NaCl (solução comumente utilizada nestes casos), não seria a adequada para este estudo, pois não permitia diferenciar a resistência à corrosão para diferentes condições de tratamento térmico. Desta forma fez-se necessário encontrar um eletrólito mais agressivo, que permitisse diferenciar o efeito do tratamento térmico na resistência à corrosão por pite para as diversas condições. Encontrou-se na literatura (GUO e IVES, 1999; EL MEGUID, 1997) que aços que contém elevado teor de Mo, como o UNS S31254, são mais afetados quanto à corrosão por pite pelo íon brometo. ) Assim após alguns testes chegou-se a solução de 0,3M NaCl + 0,3M NaBr, como eletrólito adequado ao estudo. Para a análise da variação da microestrutura do aço UNS S31254 durante o tratamento térmico foram utilizados diversos ataques metalográficos eletroquímicos, e técnicas auxiliares como EDS e difração de raios-X para o reconhecimento das diversas fases precipitadas. Chegou-se a conclusão que as fases chi, de Laves, sigma e nitretos precipitam durante o tratamento térmico, ocasionando aumento da quantidade de interfaces matriz/precipitados, além da formação de regiões empobrecidas em Cr e Mo, que por sua vez fazem com que a resistência à corrosão por pite sofra variações durante todo o tratamento térmico. Tais variações ocorrem na forma de sucessivos períodos de queda e recuperação da resistência à corrosão, até que a partir de 32h de tratamento térmico a quantidade de fases precipitadas não permite a recuperação da liga através da difusão, e ocorre uma queda contínua do potencial de pite até 1000h de tratamento térmico, que foi o tempo máximo investigado no presente trabalho e onde foram registrados os mais baixos potenciais de pite. Vale ainda ressaltar que até 32h a recuperação observada nunca alcança os níveis da condição solubilizada, revelando ser esta a condição microestrutural de maior resistência à corrosão por pite. |
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