Resistência ao desgaste, corrosão e sinergia do aço duplex UNS S32205 com e sem nitretação a plasma em baixa temperatura

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Rosa, Yamid Enrique Núñez de la
• Orientador(a): Borges, Paulo César
• Banca de defesa: Borges, Paulo César, Silva, Carlos Henrique, Farias, Carlos Eduardo, Laurindo, Carlos Augusto Henning
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Aço inoxidável; Nitruração; Desgaste mecânico; Aço - Corrosão; Steel, Stainless; Nitriding; Mechanical wear; Steel - Corrosion
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA::PROPRIEDADES MECANICAS DOS METAIS E LIGAS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3908

Os aços inoxidáveis duplex possuem resistência ao desgaste e a corrosão sendo por isso aplicados no setor alimentício, químico e petroquímico. Neste último, diversos componentes como tubulações (risers), válvulas, anéis, os quais são elementos de aço duplex que são usadas no transporte de petróleo trabalham em condições agressivas, na presença de partículas abrasivas e íons cloretos que em conjunto, criam um ambiente no qual o componente fabricado em aço pode se tornar frágil devido a degradação do mesmo. Buscando melhorar a resistência ao desgaste destes aços inoxidáveis, propôs-se a introdução de nitrogênio pelo tratamento termoquímico de nitretação a plasma em baixa temperatura (380°C), realizada no GrMaTS/UTFPR. O tratamento termoquímico foi realizado em um reator contendo atmosfera de N2-H2 durante um tempo de 10 h, com prévio tratamento de limpeza e aquecimento com Ar-H2. Neste trabalho, com o objetivo de avaliar a relação que existe na nitretação a plasma do aço duplex série UNS S32205 no sinergismo que ocorre devido ao desgaste e a corrosão, realizou-se inicialmente ensaios isolados de abrasão pura (sem corrosão) em um ambiente com atmosfera controlada dentro de uma caixa fechada tipo glove box mediante um tribômetro de microabrasão tipo esfera livre. Os ensaios de corrosão pura (sem abrasão) foram realizados em solução de NaCl ao 3,5% em uma célula eletroquímica assistida por um potenciostato a partir da técnica de polarização cíclica. Na sequência, avaliou-se a resistência deste material a tribocorrosão contendo uma combinação de ensaio de desgaste e um meio eletrolítico para promover corrosão. Posteriormente, realizou-se as caracterizações da superfície com microscopia óptica (MO), difração de raiosX (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), e testes de microdureza Vickers. O tratamento de nitretação a plasma no aço duplex UNS S32205 promoveu a formação da fase metastável de austenita expandida com uma espessura de 3,0 ± 0,2 µm e dureza de 1102 ± 180 HV0.05. Com a nitretação percebeu se melhoras, pois este apresentou menor resistência a se repassivar e maior potencial para formação de pite, maior resistência ao desgaste puro,e verificou-se no ensaio tribocorrosivo que os processos mecânico e eletroquímico interagem entre si para aumentar o processo global de desgaste dos materiais. Finalmente que a magnitude do desgaste devido ao sinergismo para os materiais com e sem tratamento estão diretamente implicitamente relacionado com a agressividade do efeito do meio sobre o material.