Corrosão localizada do aço duplex UNS S32750 nitretado por plasma em baixas temperaturas

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Palma Calabokis, Oriana
• Orientador(a): Borges, Paulo César
• Banca de defesa: Cruz, Carlos Marcus Gomes da Silva , Souza, Gelson Biscaia de , Mafra, Márcio , Borges, Paulo César
• 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; Nitretação; Plasma de baixa temperatura; Aço - Corrosão; Steel, Stainless; Nitriding; Low temperature plasmas; Steel - Corrosion
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA::CORROSAO; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4850

Os aços inoxidáveis dúplex da série UNS S32750 são geralmente utilizados na indústria petroleira, química e petroquímica devido à elevada resistência à corrosão generalizada e localizada. Na montagem dos equipamentos podem existir elementos como arruelas, cabeças de parafuso, suportes e braçadeiras de tubulação e heterogeneidades superficiais como depósitos sobre a superfície, respingos de solda e biopelículas de microrganismos. Nestes elementos são geradas regiões oclusas que podem favorecer a corrosão localizada por frestas, causando a falha catastrófica das peças. Uma forma de melhorar a resistência à corrosão localizada consiste na introdução de nitrogênio no aço. No presente trabalho, foram realizadas nitretações por plasma em baixas temperaturas (300°C, 350°C e 400°C; designadas como N300, N350 e N400, respectivamente) em um reator de parede fria com fonte pulsada durante 4 horas, utilizando uma mistura gasosa composta por 70% N2, 20% H2 e 10% de Ar, visando estudar a resistência à corrosão localizada destes aços nitretados. A nitretação formou uma camada de fase austenita expandida (γN) aparentemente sem nitretos de cromo nem de ferro. A espessura de camada incrementou-se desde 0,94 ± 0,10 µm até 2,99 ± 0,32 µm, conforme foi acrescentada a temperatura de tratamento. O valor máximo de dureza foi de HV0.025 = 879 ± 136 para a condição N400, comparado com a dureza de HV0.025 = 338 ± 13 do estado de fornecimento (EF). Todas as condições nitretadas exibiram menores taxas de corrosão generalizada, a formação de camadas de passivação mais protetoras e melhor capacidade de repassivação, em referência ao EF, confirmado por meio de ensaios de polarização cíclica em solução 3,5% NaCl. Finalmente, foi avaliada a susceptibilidade a corrosão por frestas utilizando uma adaptação da norma ASTM G192-08. As condições nitretadas (N350 e N400) apresentaram menor corrosão por fresta, considerando as menores densidades de corrente durante o estágio potenciostático tanto no potencial passivo (1,2 V) como transpassivo (1,5 V) e menores profundidades de corrosão por fresta, com respeito ao EF. O aço UNS S32750 e as condições nitretadas em 350°C e 400°C são totalmente resistentes à corrosão por fresta quando foram polarizados no potencial passivo (1,2 V). Os resultados confirmam o efeito benéfico da nitretação por plasma em baixas temperaturas na resistência à corrosão por frestas e corrosão generalizada do aço dúplex UNS S32750.