Microestrutura e propriedades de um tubo de aço inoxidávelaustenítico AISI 316L após 100.700 horas de exposição a 640 °C. - Moraes, Flavio Pereira de (2020)
O aço inoxidável austenítico AISI 316L é empregado na indústria petroquímica na fabricação de tubulações de processo e em vasos de pressão. Esta escolha se deve a boa combinação de propriedades, tais como resistência à corrosão e à oxidação, resistência mecânica a quente, trabalhabilidade e soldabilidade, entretanto, quando submetidos a campanhas prolongadas em alta temperatura ocorrem alterações microestruturais que impactam diretamente no desempenho do componente, e portanto, torna-se de fundamental importância o conhecimento das alterações microestruturais ocorridas em serviço e seus efeitos nas propriedades mecânicas e na resistência à corrosão do aço. No presente trabalho, foram analisadas amostras de um tubo soldado de aço inoxidável austenítico AISI 316L com diâmetro nominal de 8 polegadas exposto por cerca de 100.700 horas a 640 ºC, em um reator de uma planta petroquímica. As modificações na microestrutura, nas propriedades mecânicas e na resistência à corrosão foram investigadas com várias técnicas complementares tais como microscopia óptica e eletrônica de varredura (com microanálise química das fases por dispersão de energia), difração de raios X, ensaios mecânicos de dureza Vickers, de tração e de impacto (Charpy), e ensaios de corrosão para verificação de sensitização (Prática \"A\", ASTM A262). Intensa precipitação da fase sigma ocorreu nos contornos de grão e praticamente toda a ferrita delta , inicialmente presente no interior dos grãos, desapareceu, dando origem à fase sigma. Também existem fortes indícios da presença de M23C6 e fase de laves Fe2Mo principalmente no interior dos grãos. A precipitação causou aumento na dureza, nos limites de escoamento e de resistência e diminuição na ductilidade, na tenacidade e na resistência à corrosão intergranular. Tratamento térmico de solubilização realizado a 1050 ºC com duração de 120 minutos foi suficiente para dissolver os precipitados e reconstituir completamente a microestrutura austenítica.