Análise microestrutural , mecânica e eletroquímica em aços duplex e superduplex soldados por TIG autógeno

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Barbosa, Luís Otávio Rodrigues
Orientador(a): Fonseca, Gláucio Soares da lattes
Banca de defesa: Castro, José Adilson de lattes, Xavier , Carlos Roberto lattes, Delgado Júnior, Horácio Guimarães lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://app.uff.br/riuff/handle/1/26973
Resumo: Os AID (Aços Inoxidáveis Dulex) e AISD (Aços Inoxidáveis Superduplex) são amplamente utilizados na indústria em geral porém tem um forte apelo no ramo petroquímico. Aplicados em estruturas de extração de petróleo, tubulações e vasos de pressão, esses aços aliam boas propriedades mecânicas com uma ótima capacidade de suportar os meios corrosivos a que são expostos. Esses aços possuem no geral uma boa soldabilidade, sendo possível aplicar praticamente todas as técnicas de soldagem. Porém, todas essas técnicas levam em consideração a perda de elementos de liga durande o processo da soldagem, sendo essa perda compensada pela adição de metal rico em elementos de liga, para que o metal mantenha ou até mesmo melhore suas propriedades após a soldagem. Tendo em vista este conceito, este estudo se propõe a analisar os resultados produzidos ao se utilizar uma solda denominada TIG Autógena, ou seja, sem adição de material para compensar a perda dos elementos de liga. Para efeito de comparação, foram utilizados três aços diferentes, dois duplex (SAF 2205 e SAF 2304) e um superduplex (SAF 2507). Cada aço contou com três chapas diferentes onde foi aplicado um aporte termico específico em cada chapa. Para a caracterização microestrutural, foram obtidas imagens no microscópio ótico, as quais serviram para definir a quantidade de fase presente em cada região do aço e também a determinação do tamanho médio do grão obtido na zona termicamente afetada de alta temperatura. Para caracterização mecânica, foram produzidos corpos de prova para ensaio de impacto Charpy­V (sub­size), realizado à temperatura crítica de ­46°C, foi também realizado ensaio de dureza Vickers, obtendo um perfil da dureza nas regiões da solda. Para caracterização eletroquímica, foram gerados curvas de polarização submetendo esses aços à um meio corrosivo de 3,5% de HCl, sendo a corrosão caracterizada posteriormente através de imagens de MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura). Os resultados obtidos mostraram que essa técnica pode ser considerada uma opção viável já que alguns aços apresentaram pontos satisfatórios em relação a normas válidas como critério de aceitação.
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Aplicados em estruturas de extração de petróleo, tubulações e vasos de pressão, esses aços aliam boas propriedades mecânicas com uma ótima capacidade de suportar os meios corrosivos a que são expostos. Esses aços possuem no geral uma boa soldabilidade, sendo possível aplicar praticamente todas as técnicas de soldagem. Porém, todas essas técnicas levam em consideração a perda de elementos de liga durande o processo da soldagem, sendo essa perda compensada pela adição de metal rico em elementos de liga, para que o metal mantenha ou até mesmo melhore suas propriedades após a soldagem. Tendo em vista este conceito, este estudo se propõe a analisar os resultados produzidos ao se utilizar uma solda denominada TIG Autógena, ou seja, sem adição de material para compensar a perda dos elementos de liga. Para efeito de comparação, foram utilizados três aços diferentes, dois duplex (SAF 2205 e SAF 2304) e um superduplex (SAF 2507). Cada aço contou com três chapas diferentes onde foi aplicado um aporte termico específico em cada chapa. Para a caracterização microestrutural, foram obtidas imagens no microscópio ótico, as quais serviram para definir a quantidade de fase presente em cada região do aço e também a determinação do tamanho médio do grão obtido na zona termicamente afetada de alta temperatura. Para caracterização mecânica, foram produzidos corpos de prova para ensaio de impacto Charpy­V (sub­size), realizado à temperatura crítica de ­46°C, foi também realizado ensaio de dureza Vickers, obtendo um perfil da dureza nas regiões da solda. Para caracterização eletroquímica, foram gerados curvas de polarização submetendo esses aços à um meio corrosivo de 3,5% de HCl, sendo a corrosão caracterizada posteriormente através de imagens de MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura). Os resultados obtidos mostraram que essa técnica pode ser considerada uma opção viável já que alguns aços apresentaram pontos satisfatórios em relação a normas válidas como critério de aceitação.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorThe DSS (Dulex Stainless Steels) and SDSS (Superduplex Stainless Steels) are widely used in industry in general but have a strong appeal in the petrochemical industry. Applied to oil extraction structures, pipelines and pressure vessels, these steels combine good mechanical properties with an excellent ability to withstand the corrosive media to which they are exposed. These steels generally have good weldability, and it is possible to apply practically all welding techniques. However, all these techniques take into account the loss of alloying elements during the welding process, which is compensated by the addition of metal rich in alloying elements, so that the metal maintains or even improves its properties after welding. Considering this concept, this study proposes to analyze the results produced by using a weld called Autogenous TIG, that is, without addition of material to compensate the loss of the alloying elements. For comparison purposes, three different steels were used, two duplex (SAF 2205 and SAF 2304) and one super duplex (SAF 2507). Each steel had three different plates where a specific thermal load was applied to each plate. For the microstructural characterization, images were obtained in the optical microscope, which served to define the amount of phase present in each steel region and also the determination of the average size of the grain obtained in the thermally affected zone of high temperature. For mechanical characterization, test specimens were prepared for the Charpy­V (sub­size) impact test, performed at a critical temperature of ­46 ° C. A Vickers hardness test was also performed, obtaining a hardness profile in the weld regions. For electrochemical characterization, polarization curves were generated by subjecting these steels to a corrosive medium of 3.5% HCl, and the corrosion was characterized by MEV (Scanning Electron Microscope) images. The obtained results showed that this technique can be considered a viable option within a range of possibilities where some results were considered satisfactory.104 p.JSL Serviços. BrasilCC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessAnálise microestrutural , mecânica e eletroquímica em aços duplex e superduplex soldados por TIG autógenoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisAço inoxidável duplex e superduplexSolda TIG autógenaMicroestruturaDurezaTenacidadeEnsaio eletroquímicoAço inoxidávelAço AIDAço AISDEngenharia MetalúrgicaProdução intelectualStainless steel duplex and superduplexAutogenous TIG weldingMicrostructureToughnessTenacityElectrochemical testingMestrado acadêmicoUniversidade Federal FluminenseEscola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta RedondaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica2017Volta Redonda, RJporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFFORIGINALDissertação_Luis Barbosa.pdfDissertação_Luis Barbosa.pdfapplication/pdf4080286https://app.uff.br/riuff/bitstream/1/26973/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_Luis%20Barbosa.pdf661499bc672461eeca52d252336ab78fMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://app.uff.br/riuff/bitstream/1/26973/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD521/269732022-11-17 11:25:16.038oai:app.uff.br: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ório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202022-11-17T14:25:16Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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