Efeitos do envelhecimento térmico na microestrutura e na resistência à corrosão do metal de solda de aço AISI 317L

Abstract

Resumo Visando uma análise da evolução microestrutural e da resistência à corrosão do metal de solda em aço AISI 317L, obtido pelo processo GTAW, realizou-se a avaliação do efeito de exposições prolongadas a 550°C, através de tratamentos térmicos por 200h, 300h e 400h. Após cada tratamento foi efetuada uma caracterização microestrutural por microscopia eletrônica de varredura (MEV Abstract: Aiming at an analysis of the microstructural evolution and corrosion resistance of the weld metal in steel AISI 317L, obtained by GTAW process, conducted to evaluate the effect of prolonged exposure at 550 ° C by thermal treatment for 200h, 300h and 400h. After each treatment microstructural characterization was performed by scanning electron microscopy (SEM). Double loop electrochemical polarization reactivation tests (DL-EPR) were performed to evaluate the degree of sensitization of the samples. The results indicated that increasing the exposure time at 550o C promoted the progressive formation of intermetallic phases, which caused corrosion decay of the weld metal. These results contribute to a better prediction of the behavior of AISI 317L welded joins during operation of the process equipment industry.Key-words: AISI 317L austenitic stainless steel. GTAW process. DL-EPR. Deleterious phases. IntroduçãoOs aços inoxidáveis austeníticos formam o maior grupo de aços inoxidáveis em uso, representando cerca de 65 a 70% do total produzido. Dentre as propriedades que se destacam nestes tipos de aços, está à boa resistência mecânica e à corrosão a temperaturas elevadas, o que permite a sua utilização em temperaturas consideravelmente superiores à temperatura máxima de serviço de aços baixa liga ou de aços inoxidáveis martensíticos e ferríticos. Estas características são conseguidas principalmente em aços inoxidáveis austeníticos ligados com Mo ou Si [1]. Neste contexto, salienta-se o desenvolvimento do aço inoxidável austenítico AISI 317L, muito utilizado para confecção de tubos e de revestimentos tipo "clad" empregados nas refinarias, com teor de carbono limitado à 0,03% e teor de Mo entre 3,00 e 4,00%, possuindo ainda melhor resistência à fluência e melhor resistência à corrosão, quando comparado com outras classes de aços inoxidáveis austeníticos [1]. Apesar das qualidades inerentes ao aço AISI 317L, seu uso na indústria de processo esbarra em problemas metalúrgicos, por mudanças na microestrutura, provocadas por elevadas temperaturas, decorrentes de um aumento significativo da ferrita-d, o que aumenta a suscetibilidade à corrosão intergranular, aliado à decomposição de fases intermetálicas, tais como as fases s e c , o que acarreta em degradação das propriedades deste material, principalmente em juntas soldadas expostas a elevadas temperaturas de serviço [2][3].A fase σ é uma das fases intermetálicas mais estudadas, no que tange à degradação dos aços inoxidáveis. O enriquecimento local de cromo na ferrita δ em condições de aquecimento, resfriamento e/ou solidificação são os principais fenômenos que favorecem à precipitação da ...

Análise comparativa das propriedades mecânicas e resistência à corrosão do aço AISI 304l soldado por GTAW convencional e pulsado

“…Com a precipitação de Fase-σ, formam-se regiões empobrecidas de Cr e Mo sendo proporcional ao aumento de resistência à corrosão por pite (Farneze, 2016).…”

Effect of Precipitation of Alpha Line and Sigma Phases on the Microstructure and Corrosion Resistance of the Duplex Stainless Steel SAF 2205

“…The precipitation of the α' phase introduces barriers capable of reducing the dislocation movements and, therefore, leads to an increase in yield strength, hardness, microhardness, the limit of mechanical resistance, decrease in tenacity, elongation and corrosion resistance [23][24][25][26] . Thus, the ferrite embrittled by the formation of the alpha line phase suffers a brittle cleavage-type fracture, by crack propagation at interfaces and grain boundaries, even at room temperature 26,27 .…”

“…The formation of the α' phase may occur by two mechanisms: nucleation and growth; and spinodal decomposition of ferrite, depending on the chemical composition of the DSS and the temperature to which it is exposed [23][24][25] .…”

“…The precipitation of the α' phase by the mechanism of nucleation and growth is characterized by a greater variation in the local chemical composition, leading to the formation of nuclei of the α' phase, which grow until they reach a critical radius, promoting a barrier to nucleation [23][24][25] .…”

“…In the mechanism by spinoidal decomposition, there is a gradual diffusion of chromium, resulting in regions rich and poor in chromium, until the phases α' (rich in chromium) and α (rich in iron) are formed as final products in the chemical compositions of equilibrium. In the spinoidal decomposition of ferrite, there is a loss in tenacity and the increase in microhardness, because of the formation of the alpha line phase, which impedes the movements of the dislocation planes 6,[23][24][25][26][27][28][29] .…”