Corrosão localizada do aço duplex UNS S32750 nitretado por plasma em baixas temperaturas
Ano de defesa: | 2020 |
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Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | , , , |
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
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Departamento: |
Não Informado pela instituição
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País: |
Brasil
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Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4850 |
Resumo: | 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. |