Characterization of Phase Transformations and Microstructural Changes in an API 5CT L80 Steel Grade During Ni Alloy Laser Cladding

Abstract

The superficial coatings in micro-alloyed steel pipes has been a pointed way to decrease the corrosion problems in oil and gas industry. However, little emphasis has been given to the substrate. The effects of the deposition method on the steel microstructure and properties are still not well described. In this context, this work studied the effect of Ni superalloys clads on the phase transformations, microstructure and hardness of the heat-affected zone (HAZ) of an API steel. The underestimate of the HAZ might be dangerous, since, despite the coating good corrosion performance, the substrate HAZ may present a weak region, which may lead to an in-service coating tearing. In this work, Inconel 625 and Hastelloy C276 superalloys were clad on the steel surface by a laser deposition. Dilatometry, optical and scanning electron microscopy, and computational simulation were applied. The studied steel was originally constituted by tempered martensite. The austentizing temperature had a strong influence on the austenite grain size and on the steel CCT diagram. Due to that, the laser superalloy deposits promoted a complex HAZ, where grain growth occurred. A post-cladding heat treatment was proposed to homogenize the steel microstructure and to decrease the hardness gradient at the superalloy-steel interface.

Effect of the Chemical Homogeneity of a Quenched and Tempered C-Mn Steel Pipe on the Mechanical Properties and Phase Transformations

“…The average values of ten measurements are reported. The dilatometric curves were obtained and the Ac 1 , Ac 3 , Ar 1 and Ar 3 temperatures were measured using the minimal linear deviation method concomitantly with the first derivative method [14][15][16][17][18][19] . On heating, the Ac 1 and Ac 3 temperatures were measured in all the austenitization curves being 12 specimens from each region.…”

Efeito da temperatura de austenitização intercrítica sobre a cinética de transformação martensítica e evolução microestrutural de um aço API-OCTG grau K55

“…A taxa de resfriamento de 100 °C/s foi definida com o objetivo de simular um tratamento térmico de têmpera para o aço estudado. Considerando que em um trabalho prévio [24] a velocidade crítica de resfriamento deste aço foi caracterizada como sendo 15 °C/s, ao se aplicar uma taxa de 100 °C/s garantiu-se, portanto, que a austenita disponível não experimentasse transformações difusionais durante o resfriamento.…”

“…A Figura 2 apresenta um exemplo de uma curva de variação do comprimento relativo (ΔL/L 0 ) versus temperatura (T) obtida, por aquecimento contínuo do aço estudado, em um experimento dilatométrico. Pode-se perceber que com o aumento da temperatura até 750 °C, há uma relação linear entre ΔL/L 0 e T, conforme esperado [19,23,24,29]. A partir desta temperatura, observa-se uma contração que se estende até 880°C.…”

“…A partir desta temperatura, observa-se uma contração que se estende até 880°C. Segundo a literatura [19,23,24,29], esta contração está associada à austenitização, pois, a austenita possui menor volume molar do que os constituintes originais ferrita e perlita. Portanto, neste experimento, pode-se afirmar, pela aplicação do método dos desvios mínimos, que as temperaturas de início e final de austenitização foram, respectivamente, 750 °C e 880 °C.…”