Análise do comportamento eletroquímico de revestimentos de carbeto de tungstenio cimentados obtidos por aspersao térmica

Abstract

Resumo: Na indústria do petróleo muitos componentes, tais como selos mecânicos, válvulas, "linings", tubulações, entre outros, estão submetidos a intensos processos de desgaste superficial. Isto ocorre devido à presença de areia nas principais soluções de processo. Para aumentar o tempo de vida destes componentes, os revestimentos de carbeto de tungstênio cimentados têm sido utilizados devido as suas excelentes propriedades de resistência ao desgaste. O problema é que estes componentes, na maioria dos casos, estão inseridos em ambientes quimicamente agressivos. Nestes casos, a corrosão pode ser o principal fator de degradação da superfície e acelerar significativamente o processo de desgaste. Na maioria das ligas de carbeto de tungstênio, o cobalto tem sido usado como fase metálica devido às suas características de adesão e propriedades mecânicas adequadas. Cobalto, entretanto, tem baixa resistência à corrosão. O cromo e o níquel são elementos normalmente adicionados a estas ligas para melhorar a resistência à corrosão. Propõe-se a utilização de algumas técnicas eletroquímicas para determinar o comportamento corrosivo de revestimentos a base de carbeto de tungstênio. Os dados obtidos forneceram subsídios para determinar a influência dos diferentes metais ligantes e das distâncias de aplicação nas características protetoras e de estabilidade dosrevestimentos. Como resultado, podem-se escolher, por exemplo, o melhor metal ligante ou conjunto de metais para determinado meio, assim como a melhor distância de aspersão. Resultados de ensaios laboratoriais indicaram a viabilidade da utilização das técnicas propostas. Os metais ligantes estudados neste trabalho foram o cobalto, o níquel e o cromo. Todos os revestimentos estudados foram aplicados por detonação (D-Gun).

Abstract: In the petroleum industry many components, such as mechanical seals, valves, linings, pipelines and others are submitted to severe wear and erosion processes. This situation takes place due to the presence of sand in the process solution. Increases in the compounds life are achieved by coating the compounds surfaces with cemented tungsten carbide. Tungsten carbide has excellent properties of resistance against superficial degradation. However, in the majority of applications these coated compounds are subjected to wear processes in chemically aggressive environments. In theses cases, corrosion can be the principal cause of superficial damage and accelerates the wear process. In many tungsten carbide alloys, cobalt has been used as the tough metal binder phase, due to adhesion characteristics and adequate mechanical properties. However, cobalt has low corrosion resistance. Chromium and nickel are alloying elements used to improve corrosion resistance of carbide coatings. Thus, electrochemical techniques to determine the corrosive behavior of the cemented tungsten carbide coatings are proposed. The obtained dates can be used to determine the influence of the different metal binder and the application distance in the protective behavior of the coatings. How result, it can be chosen the best metal or alloy matrix to the medium and the best application distance. Laboratory results showed that the proposed electrochemical techniques could be used for evaluation of the corrosive behaviour of these coatings. In this work cobalt, nickel and chromium as binder are studied. All the used samples are obtained by Detonation Gun technique.