Revestimento de NbAI, aspergido termicamente, contra corrosão sob tensão em aço austenítico

Abstract

Resumo: Esse trabalho tem como objetivo principal pesquisar a viabilidade de se produzir um revestimento capaz de inibir a susceptibilidade à corrosão sob tensão, em tubulações, com destaque especial para o AISI 304L, revestidos com NbAl, com duas diferentes composições, na forma de pó - depositado por aspersão térmica à chama -, e expostos à uma solução com água do mar em duas diferentes temperaturas. Estima-se que aproximadamente 36%, entre os casos de corrosão, são provocados pela corrosão sob tensão. Esta é uma das mais comuns e perigosas formas de corrosão conjunta, ou seja, ocorre devido aos efeitos combinados de tensão estática e o fenômeno da corrosão. Para investigar a viabilidade técnica desses revestimentos, iniciou-se o trabalho com a pesquisa de parâmetros de processo, bem como sua caracterização em laboratório. A caracterização microestrutural dos depósitos foi determinada por intermédio de várias técnicas incluindo: análise da fração de área de óxidos e poros, ensaio de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratometria de Raios-X (DRX), microanálise de energia dispersiva (EDS) e, finalmente, os ensaios de corrosão sob tensão. Como resultado dessa pesquisa, recomenda-se o uso dos compósitos de NbAl depositados por meio de aspersão térmica pelo processo à chama, para inibir a corrosão sob tensão, principalmente, em temperaturas superiores à 250°C, devido à formação de intermetálicos de NbAl3. O processo à chama oxiacetilênica mostrou ser eficiente no desenvolvimento de ligas de NbAl; e os revestimentos foram aprovados no ensaio de CST, visto que não romperam ou trincaram após a submissão à tensão de 240 MPa e expostos ao meio corrosivo por um tempo de 700 horas, à temperatura de 100ºC; e por um tempo de 15 horas, à temperatura de 250ºC.

Abstract: This research aims to study the viability of manufacturing a coatingcapable of inhibiting the susceptibility to stress corrosion in pipes, with particular attention to the AISI 304L, coated with NbAl, with two different compositions, in powder form, deposited by Flame Spray process, and exposed to a sea water solution in two different temperatures. It is estimated that approximately 36% among the cases of corrosion are caused by stress corrosion cracking. Stress corrosion cracking is the most common and dangerous forms of combined corrosion, i.e., occur because of the combined effects of static voltage and corrosion phenomenon. In order to investigate the technical feasibility of these coatings, it was started the work with the research of the process parameters, as well as its characterization in the laboratory. Microstructural characterization of the deposits was determined using several techniques including: oxide and pores fraction analysis, optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), energy dispersive microanalysis (EDS), and finally the stress corrosion cracking test. As a result of this research, it is recommended to use NbAl composites, deposited by flame spray process, to inhibit stress corrosion cracking, particularly at temperatures above 250°C, due the formation of the NbAl3 intermetallic. The Flame Spray process, proved to be efficient in developing alloys NbAl; and coatingcapable have approved the test CST; since it did not break or clenched, after submission to 240 MPa and exposed to the corrosive environment for 700 hours while, at a temperature of 100°C; by the time 15 hours, at a temperature of 250°C.