Caracterização de junta soldada por processo TIG autógeno em aço UNS S32707 simulando um trocador de calor para aquecimento de petróleo

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Santos, Waleska Gonçalves dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Palavras-chave em Português: Mechanical Engineering; Joints (engineering); Hyper duplex steel; TIG welding; Nitrogen; Crude oil: ASTM G48-99; Engenharia mecânica; Juntas (Engenharia); Aço hiperduplex; soldagem TIG; Nitrogênio; petróleo cru; ASTM G48-99; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11745

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.