Efeito da deformação elástica na absorção de hidrogênio dos aços inoxidáveis superdúplex sob proteção catódica

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Santos, Jhuly Gleice Nascimento dos
• Orientador(a): Kwietniewski, Carlos Eduardo Fortis
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Aço inoxidável duplex; Fragilização por hidrogênio; Proteção catódica; Hidrogênio
• Palavras-chave em Inglês: Super duplex stainless steels; Hydrogen embrittlement; Cathodic protection; Precharging; Hydrogen analysis
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/204682

Um dos maiores desafios da indústria de óleo e gás diz respeito aos problemas associados à corrosão e, em especial, quando estes são agravados pela presença de carregamento mecânico, estático ou cíclico. Com isso, medidas de proteção contra a corrosão devem ser tomadas visando minimizar os efeitos deletérios. Neste contexto, a proteção catódica é um dos métodos mais utilizados, que pode produzir hidrogênio atômico na superfície dos materiais sujeitos à proteção. O hidrogênio, por sua vez, pode ser absorvido pelo material e transportado para determinados sítios, onde fica aprisionado, tornando o material susceptível a fragilização. Portanto, faz-se necessário compreender os mecanismos de difusão e aprisionamento do hidrogênio no aço. Para isso, foram realizados testes de tração em baixa taxa de deformação (2,54 x 10-4 s-1) do aço inoxidável UNS S32750, polarizados catodicamente a densidade de corrente de 1 mA/cm2 em diferentes tempos de pré-hidrogenação, sem e com aplicação de carga constante de 70 % e 90 % da tensão de escoamento do material. O aumento da concentração de hidrogênio e a presença de trincas secundárias no material confirmam a ocorrência do HISC (trincamento induzido pelo hidrogênio) como o mecanismo predominante de fragilização. A difusividade e solubilidade do hidrogênio no AISD (Aço inoxidável superdúplex) foi investigada através da análise de concentração de hidrogênio pelo método de dessorção térmica, após o processo de pré-hidrogenação. O comportamento eletroquímico do aço foi investigado pela técnica não destrutiva de espectroscopia de impedância eletroquímica. A passividade e o depósito de platina detectados na superficie do AISD foram analisadas por DRX, RBS e EDS após diferentes tempos de imersão em NaCl 3,5% tamponado com CH3COONa (acetato de sódio) e CH3COOH (ácido acético) desaerado bem como a influência nos fenômenos envolvidos. Os testes de BTD (Baixa taxa de deformação) foram conduzidos por tração e os valores de deformação, redução de área e tempo de falha foram reduzidos conforme o aumento da carga aplicada, comprovando o efeito deletério da presença do hidrogênio, como evidenciam os índices de fragilização 57%, 67% e 73% na hidrogenação por 15 dias.