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Dissertação de Mestrado:
Caracterização de Junta Soldada Por Processo Tig Autógeno em Aço Uns S32707 Simulando Um Trocador de Calor Para Aquecimento de Petróleo
Waleska Gonçalves dos Santos
- PPGEM
- Orientador Profa. Marília Garcia Diniz , D.Sc., COPPE/UFRJ - Metalurgia e Materiais -
- Banca * Profa. Marília Garcia Diniz , D.Sc., COPPE/UFRJ - Metalurgia e Materiais -
- Data - hora da defesa
- 04/04/2018
- Resumo
- O aço inoxidável hiperduplex UNS S32707 é utilizado pela indústria por suas excepcionais propriedades mecânicas e resistência a corrosão, segundo o fabricante. Esse material apresenta uma microestrutura relativamente balanceada entre as fases ferrítica e austenítica, utilizando as melhores características de cada uma delas. Por ser um processo que envolve calor e fusão localizada, a soldagem do material pode causar um desequilíbrio entre essas fases, que leva a uma piora na resistência a corrosão do material, e podem fazer surgir fases indesejadas como a sigma (σ) e a chi (γ), que fazem com que o material tenha uma queda de tenacidade e fragilização, ambos os casos fazendo com que percam seu bom desempenho. Este trabalho objetivou avaliar a presença dessas fases deletérias em juntas soldadas por processo TIG autógeno com arco pulsado em aço hiperduplex UNS S32707 com a presença de nitrogênio em duas diferentes composições no gás de proteção (2,5% de Nitrogênio – padrão usual para soldagem e 5,5% de Nitrogênio – teor não usual). Foram utilizadas técnicas de microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise semiquantitativa por espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e técnicas de difração por elétrons retroespalhados (EBSD). Finalmente, as diferentes condições soldadas foram submetidas a dois tipos distintos de testes de corrosão, ambos baseados na norma ASTM G48-99: uma utilizando solução de cloreto férrico e outro com petróleo cru, simulando condições de trabalho para as juntas soldadas em trocadores de calor em refinaria de petróleo, ambos a elevadas temperaturas. Nenhuma presença de fases sigma ou chi foi encontrada, tão pouco a presença de nitretos de cromo devido à presença de maiores teores de nitrogênio no gás de proteção. O teste de corrosão realizado conforme norma ASTM G48-99 – método A com solução de cloreto férrico (na maior temperatura considerada na norma, de 55°C), apresentou resultados de taxa indicativa de corrosão de 0,00015 e 0,0003 g/cm2 onde um exame visual foi realizado e as amostras mostraram-se com bom aspecto não se considerando um processo de corrosão visível, e em comparação com outros testes outrora realizados, não mostrou um resultado consistente. O teste de corrosão / simulação operacional utilizando-se petróleo cru não causou qualquer alteração nas amostras, nem de aparência, nem de peso. Muito embora o teste com petróleo cru, simulando as condições reais de um trocador de calor, não tenha sido corroborado pelo teste conforme a norma ASTM G48-99 – método A com solução de cloreto férrico, as amostras mostraram-se com aspecto bem preservado após o mesmo, isto é, mantiveram seus aspectos de tamanho, brilho e peso, podendo-se assim considerar que não houve processo de corrosão visível. Palavras-chaves: Aço hiperduplex, soldagem TIG, Nitrogênio, petróleo cru, ASTM G48-99.
* Profa. Dra. Suzana Bottega Peripolli - UERJ
* Prof. Dr. Marco Antônio Gaya de Figueiredo - Instituto de Química – UERJ
* Prof. Dr. André Rocha Pimenta - IFRJ
* Prof. Dr. Gerônimo Perez - UFRJ