A utilização de novos materiais sempre vem acompanhada de novos desafios, e com os aços superdúplex não foi exceção. Este material, que apresenta elevada resistência mecânica e tenacidade, mostrou-se susceptível à fragilização pelo hidrogênio. Dentre outros mecanismos, uma forma que torna possível a absorção de hidrogênio pelo aço é através da aplicação de um potencial pela proteção catódica. Isto gerou uma necessidade de se quantificar a nova tenacidade do material quando exposto a esta situação. Esta investigação tem como objetivo avaliar a tenacidade do aço superdúplex em função da concentração de hidrogênio, que varia ao longo da profundidade do componente/peça. Com isso, pretende-se estimar um tamanho crítico de trinca mais "real", já que de fato a concentração de hidrogênio no interior do componente/peça é inferior àquela observada na superfície. Com estes dados é possível avaliar a criticidade de defeitos superficiais em materiais superdúplex fragilizados pelo hidrogênio e a adequação das normas de construção. Para isso utilizou-se o programa Crackwise em uma análise da mecânica da fratura linear elástica de um hardpipe. Os resultados mostraram que mesmo utilizando-se este método e mantendo-se em níveis de tensão abaixo do especificado pelas normas, os tamanhos críticos de trinca apresentaram-se perigosamente pequenos. Adicionalmente, foi simulado um gráfico da concentração de hidrogênio com a profundidade para diferentes concentrações na subsuperfície. A concentração de hidrogênio na subsuperfície representa os diversos potenciais em proteção catódica a que o material pode estar submetido e, com isso, gera uma possibilidade de escolha, quando da definição de um potencial menos prejudicial. / The use of new materials is always accompanied by new challenges, and the superduplex stainless steel is not an exception. This material, which presents high mechanical strength and toughness, has shown susceptibility to hydrogen embrittlement. Among other mechanisms, steel can be charged with hydrogen during cathodic protection, which makes most relevant to evaluate the effect of this hydrogen on the toughness of the material. This research aims to evaluate the toughness of the superduplex stainless steel as a function of the hydrogen concentration, which varies with the depth in the component / part. As a practical result of this work, one may estimate a more realistic critical size of a crack, since in fact the concentration of hydrogen inside the component / part is lower than that observed on the surface. With these data is possible to avail the criticality of defects in superduplex materials weakened by hydrogen and to adapt the building standards. For this, it was used a program named Crackwise in a linear elastic fracture mechanical analysis of a hardpipe. The results showed that even using this method and remain the levels of tension below the standards specified, the critical size of crack proved to be dangerously small. Moreover, we simulated a graphic of hydrogen concentration with depth for different concentrations on the surface. The concentration of hydrogen on the surface is related to the electric potential applied in the cathodic protection, which opens a possibility to better define the less harmful cathodic protection parameters.

CARDOSO, J. L. Evaluation of the precipitation of secondary phases on CO2 environment corrosion resistance of austenitic and super austenitic stainless steels. 2016. 133 f. Tese (Doutorado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-07-15T13:48:21Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_jlcardoso.pdf: 8753874 bytes, checksum: a423033a537ecd65f676406b27740c08 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-07-18T13:49:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_jlcardoso.pdf: 8753874 bytes, checksum: a423033a537ecd65f676406b27740c08 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T13:49:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_jlcardoso.pdf: 8753874 bytes, checksum: a423033a537ecd65f676406b27740c08 (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Austenitic stainless steels are widely used in several applications including the manufacture of pipelines for the oil and gas industry. This work discusses the corrosion behavior of austenitic and super austenitic stainless steels in CO2-containing environments. The steels used in this work were the AL-6XN PLUS™ (UNS Designation N08367) and 904L (UNS Designation N08904) super austenitic stainless steels. Two conventional austenitic stainless steels, 316L (UNS S31600/ S31603) and 317L (UNS S31703) were also used for comparison purposes. Potentiodynamic polarization measurements were taken in CO2-saturated synthetic oil field formation water, deaerated with nitrogen to simulate some conditions in the pre-salt region. Potentiostatic measurements were also carried out to evaluate the corrosive level of the solution without the presence of CO2. Pressurized experiments using autoclave in CO2-containing environment and in synthetic air environment were also conducted to evaluate the corrosion resistance of the alloys when pressure and temperature act together. Heat treatments at high temperatures between 600 °C and 760°C in different ranges of time were also conducted to evaluate the possible sigma phase precipitation and its effect on the corrosion resistance. The AL-6XN PLUS™ and 904L super austenitic stainless steels showed a good performance in CO2-containing environment. The AL-6XN PLUS™ steel also exhibited the best performance in the pressurized experiments. The conventional 316L and 317L steels showed susceptibility to pitting and crevice corrosion. The results showed that the conventional alloys are not suitable for the use in CO2-containing environment under severe conditions. Pitting potential of the 316L alloy was affected by the pH of the solution in CO2-saturated solution. No sigma phase precipitated in the heat treatments for the range of time used indicating that its precipitation kinetics in austenitic stainless steels is very slow. This result is an advantage when working with austenitic stainless steels for long periods of exposure at high temperatures. / Os aços inoxidáveis austeníticos e super austenític os são amplamente utilizados na fabricação de tubulações na industria de petróleo e gás. Esse trabalho discute o comportamento da corrosão de aços inoxidáveis austeníticos e super a usteníticos em meio contendo CO 2 . Os aços usados nesse trabalho foram os aços super aust eníticos AL-6XN PLUS™ (Designação UNS N08367) e 904L (Designação UNS N08904). Dois aç os austeníticos convencionais, 316L (UNS S31600/ S31603) e 317L (UNS S31703), tamb ém foram usados para comparação. Foram realizadas medidas de polarização potenciodinâmica em água artificial de formação de poço de petróleo saturada com CO 2 e desaerada com nitrogênio para simular algumas condições do pré-sal. Foram também realizad as medidas potenciostáticas para avaliar o nível corrosivo da solução sem a presença de CO 2 . Experimentos pressurizados usando autoclaves em meio contendo CO 2 e ar sintético também foram realizados para avalia r a resistência à corrosão das ligas quando pressão e t emperatura agem juntas. Foram realizados tratamentos térmicos em altas temperaturas entre 60 0 °C e 760 °C em diferentes faixas de tempo para avaliar a formação de fase sigma e seu e feito na resistência à corrosão. Os aços super austeníticos AL-6XN PLUS™ e 904L mostraram um a boa performance em meio contendo CO 2 . O aço AL-6XN PLUS™ também exibiu uma boa performa nce nos experimentos pressurizados. Os aços convencionais 3 16L e 317L apresentaram susceptibilidade à corrosão por pites e frestas. Os resultados mostraram que os aços convencionais não são apropriados para uso em meio contendo CO 2 sob condições severas. O potencial de pite do aço 316L foi afetado pelo pH d a solução em meio saturado com CO 2 . Não houve precipitação de fase sigma nos tratamento s térmicos para as faixas de tempo usadas indicando que sua cinética de precipitação e m aços inoxidáveis austeníticos é muito lenta. Esse resultado é uma vantagem ao se trabalha r com aço inoxidáveis austeníticos em logos períodos de exposição em altas temperaturas.

FORTE, Ana Caroline Ferreira. Avaliação da resistência à corrosão dos aços inoxidáveis duplex ASTM A890/A 890M grau 3A e 1B e 3A. 2014. 80 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-05-29T10:37:56Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_acfforte.pdf: 2787953 bytes, checksum: 4a48a1d255d8a74c821c49524f3816ad (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-06-07T17:52:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_acfforte.pdf: 2787953 bytes, checksum: 4a48a1d255d8a74c821c49524f3816ad (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T17:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_acfforte.pdf: 2787953 bytes, checksum: 4a48a1d255d8a74c821c49524f3816ad (MD5) Previous issue date: 2014-07-17 / Duplex stainless steels are used in wide scale for the manufacture of cast components of centr ifugal pumps that are applied in offshore platforms. The operations in a platform may take place in the range of 300 to 500 °C, wherein the precipitation of harmful phases is possible, being one of them the line alfa phase ( α ’) that it has its accentuated precipitation the temperature of 475 ° C . This phase causes a sudden reduction in corrosion resistance and mechanical properties of the material. Therefore, in the presente work the susceptibility to corrosion of cast duplex s tainless steels ASTM A890/A 890M Grade 3A and grade 1B was evaluated after different aging times at 475° C, making a comparison between two steel due to the presence of copper as an alloying element added to steel of grade 1B. The specimens tested passed t hrough heat treatment at a temperature of 475° C for times of 2, 10, 50 and 100 hours followed by a water quenching. The microstructural characterization and the Brinell hardness test were carried out in the treated specimens. The electrochemical tests per formed were the monitoring of the open circuit potential; Anodic potentiodynamic polarization; cyclic potentiodynamic polarization; electrochemical impedance spectroscopy using an electrolyte of NaCl 0.68 mol/dm 3 in order to simulate a concentration close to seawater. The critical pitting temperature was determined using an electrolyte NaCl 1 M according to the standard ASTM G150 - 13. In the characterizations microstructural it was observed the structure of two - phase materials consisting of a ferritic matrix with islands of austenite in equivalent proportions. The hardness tests had shown gradual increase of the hardness of the material with the increase of the treatment time for both steels. The electrochemical tests indicated that, for the studied steel 1B, the sample that underwent heat treatment for 50 h presented a greater corrosion resistance and a higher critical pitting temperature, already for the steel 3A, the sample heat treated for 100h showed better results of corrosion resistance and higher criti cal pitting temperature. / Os aços inoxidáveis duplex são utilizados em larga escala para a fabricação de componentes fundidos de bombas centrífugas que são aplicados em plataformas “offshore”. As operações numa plataforma podem ocorrer na faixa de 300 a 500 °C, em que é possível a precipitação de fases deletérias, sendo uma delas a fase alfa linha (α’) que tem sua precipitação acentuada a temperatura de 475 °C. Esta fase provoca uma diminuição brusca na resistência à corrosão e a perda das propriedades mecânicas do material. Portanto, no presente trabalho foi avaliada a susceptibilidade à corrosão dos aços inoxidáveis duplex fundidos ASTM A890/A 890M Grau 3A e Grau 1B após diferentes tempos de envelhecimento a temperatura de 475 °C, fazendo uma comparação entre os dois aços em função da presença de cobre como elemento de liga acrescido ao aço de grau 1B. Os corpos de prova ensaiados passaram por tratamento térmico a temperatura de 475 °C nos tempos de 2, 10, 50 e 100 horas e foram resfriados em água. Foi realizada a caracterização microestrutural e o ensaio de dureza Brinell nos corpos de prova tratados. Os ensaios eletroquímicos realizados foram o monitoramento do potencial de circuito aberto; polarização potenciodinâmica anódica; polarização potenciodinâmica cíclica;espectroscopia de impedância eletroquímica utilizando um eletrólito de NaCl 0,68 mol/dm3 com o intuito de simular uma concentração próxima à da água do mar. A temperatura crítica de pite foi determinada utilizando um eletrólito de NaCl 1M segundo a norma ASTM G150-13. Nas caracterizações microestruturais observou-se a estrutura bifásica dos materiais compostas por uma matriz ferrítica com ilhas de austenita em proporções equivalentes. Os ensaios de dureza mostraram aumento gradual da dureza do material com o aumento do tempo de tratamento para ambos os aços. Os ensaios eletroquímicos indicaram que, para o aço estudado 1B, a amostra que sofreu tratamento térmico durante 50h apresentou uma maior resistência à corrosão e uma maior temperatura crítica de pite, já para o aço 3A a amostra tratada termicamente por 100h mostrou melhores resultados de resistência à corrosão e maior temperatura crítica de pite.

Os aços inoxidáveis duplex são materiais altamente utilizados em diversos setores da indústria, e em componentes de alta responsabilidade, como por exemplo, tubulações na indústria de óleo e gás. Por este motivo, o conhecimento do material quanto às fases presentes, suas características mecânicas e seu comportamento em meio corrosivo é de grande importância. Devido ao tempo de uso e temperatura de exposição, o material pode sofrer danos, em decorrência da precipitação de fases intermetálicas, que fragilizam o material, causando perda de suas propriedades. Sendo assim, neste trabalho o aço UNS S 31803 foi analisado como recebido (laminado e solubilizado), e após a precipitação de fases intermetálicas. Para isso, amostras foram tratadas termicamente a 780°C, por diversos tempos, para promover diferentes quantidades de fases intermetálicas em cada amostra. Foram realizadas metalografia, análise em Microscopia Eletrônica de Varredura (EDS e EBSD) e Microscopia de Transmissão. Como técnica de caracterização das fases presentes, foi utilizada a Difração de Raios-X. Com relação às propriedades mecânicas, foi realizado ensaio de tração com as diversas amostras, a fim de analisar o limite de escoamento, limite de resistência e módulo elástico em cada condição de tratamento térmico. Foi realizado ensaio Charpy, obtendo-se os valores de energia absorvida pelo material ao sofrer impacto. O equipamento de ensaio de impacto utilizado é instrumentado e, com isso, valores de KId do material também foram obtidos, demonstrando que na presença das fases intermetálicas ocorre uma grande queda no valor da energia absorvida ao impacto pelo material. O material foi analisado em meio corrosivo contendo 3,5% NaCl, simulando o ambiente marinho, avaliando o comportamento do material nestas condições quando estão presentes as fases intermetálicas. Os resultados mostraram que as fases intermetálicas causam danos nas propriedades mecânicas do material, especialmente na resistência ao impacto, além de causar grande perda na resistência à corrosão do material quando exposto ao meio contendo cloreto (NaCl 3,5%). Além disso, é possível verificar diferentes variações na velocidade sônica do material, conforme a quantidade de fases intermetálicas presentes e a textura apresentada pelo material, sendo o ultrassom uma técnica sensível a esta variação microestrutural. / The duplex stainless steel is a material highly utilized in various industry sectors, in high responsibility components, for example, pipes in the oil and gas industry. For this reason, knowing the material microstructure, their mechanical properties and their behavior in corrosive environment is of great importance. Due to run time and exposure temperature, the material can be damaged as a result of the precipitation of intermetallic phases which weaken the material, causing loss of its properties. Thus, this work has analyzed the UNS S 31803 steel as received (laminate and solubilized) and after the precipitation of intermetallic phases. For this purpose, samples have been heated treated at 780 ° C during different to promote different amounts of intermetallic phases in each sample. Metallography, Scanning Electron Microscopy (EDS and EBSD) and Transmission Electronic Microscopy analysis have been performed. X-ray diffraction has been used as the characterization technique of present phases. With respect to mechanical properties, tensile testing was carried out in order to analyze the yield strength, tensile strength and elastic modulus in each condition of heat treatment. Charpy testing was performed, obtaining the values of absorbed energy by the material during the impact test. The impact tests were carried out in an instrumented equipment, so that KId values of the material were also obtained, demonstrating that there is a big drop in the absorbed energy by the material in the presence of intermetallic phases. The material was analyzed in a corrosive environment containing 3.5% NaCl, in order to simulate the marine conditions by evaluating the material behavior under these circumstances when intermetallic phases are present. The results demonstrate that the intermetallic phases cause decrease of the mechanical properties, especially in impact toughness, and causes loss in corrosion resistance of the material when exposed to environment containing chloride (NaCl 3.5%). Furthermore, it is possible to notice different variations in the sonic velocity of the material according to the amount of intermetallic phases and the texture presented by the material, so that the ultrasound is a sensitive technique to this microstructural variation.

Células a combustível são fontes de produção de energia alternativa com baixos impactos ambientais e alta taxa de conversão de energia química em energia elétrica. Para aumentar o potencial das células a combustível (SOFC) é necessário conectá-las em série por meio de interconectores, promovendo o contato elétrico entre os eletrodos e a separação dos gases. Os interconectores metálicos apresentam diversas vantagens como baixo custo, boas propriedades mecânicas, alta condutividade térmica e facilidade de fabricação. Entretanto, podem sofrer oxidação durante a operação das células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (ITSOFC), cujas temperaturas situam-se entre 600 °C e 800 °C. A oxidação pode comprometer o desempenho da célula devido ao aumento da resistência elétrica, afetando a estabilidade da mesma a longo prazo. Uma forma de melhorar a resistência ao crescimento de óxido em interconectores metálicos consiste na aplicação de um revestimento que pode reduzir a taxa de formação de óxido, assim como modificar as propriedades do óxido que é formado na interface do substrato. Portanto, revestimentos superficiais densos, eletronicamente condutores e de baixo custo para interconectores metálicos precisam ser desenvolvidos. O objetivo deste trabalho é obter um filme de espinélio de manganês-cobalto sobre aço inoxidável ferrítico AISI 430 pelo processo de dip-coating a partir de um sol-gel constituído por sais de Mn e Co. Os óxidos do tipo espinélio tem maior aplicabilidade devido ao seu coeficiente de expansão térmica ser compatível com os outros componentes da célula. Além disso, este revestimento pode promover uma barreira para a volatilização de cromo e difusão de oxigênio. Os filmes obtidos foram caracterizados quanto à adesão, quanto à morfologia e à estrutura (por MEV, EDS, DRX) e quanto à resistência à oxidação. Por meio de análise de DRX, para a amostra aço inoxidável ferrítico AISI 430 tratada termicamente com filme de MnCo, não foi identificada a fase desejada de espinélio MnCo2O4. Essa fase foi identificada apenas em amostras revestidas após o processo de oxidação. Nos ensaios de oxidação, observaram-se filmes com cobertura regular, sem formação de trincas e fissuras. Amostras revestidas apresentaram menor ganho de massa em relação ao substrato sem revestimento, indicando um aumento na resistência à oxidação. Por meio da análise de Espectroscopia de energia dispersiva constatou-se a formação de lamelas em todas as amostras analisadas. Por meio de Fluorescência de raios-X foi possível verificar a presença de um filme contendo MnCo sobre o substrato. O valor da constante parabólica de oxidação obtida foi da ordem de 10-14 g2cm-4s-1. De acordo com a literatura, estes valores estão adequados para aplicação como interconector de célula a combustível. / Fuel cells are an attractive alternative for the production of energy with few environmental impacts and high yield conversion of chemical energy into electrical energy. In order to multiply the SOFC electrical power, cells are connected in series by interconnectors, which promote electrical contact between the electrodes and the separation of gas and fuel. The metall interconnect has many advantages such as low material cost, good mechanical properties, high thermal conductivity and easy manufacturing process. However, one major concern about metall interconnects is their oxidation during the ITSOFC (intermediate temperature solid oxide fuel cell) operation, which proceed in a temperature range of 600 °C to 800 °C. The oxidation can affect their long-term stability due to the electrical resistance increase. One approach to improving the oxide growth resistance of metallic interconnects is to apply a coating that may reduce the rate of oxide formation as well as modify the properties of the oxide that is generated by the substrate. Therefore, compact, electronically conductive and low-cost surface coatings for metallic interconnects need to be developed. The aim of this work is to develop a film of cobalt-manganese spinel on ferritic stainless steel AISI 430, by dip-coating process from a sol-gel consisting of salts of Mn and Co. The oxides of type spinel are more applicable due to in addition to the compatibility of its thermal expansion coefficient be compatible with the other components of the cell. Besides, this coating can promote a barrier to the chromium volatilization and oxygen diffusion. In this work, coatings based on MnCo will be to attain by of dip-coating process on ferritic stainless steel AISI 430. The films will be characterized by adhesion morphology and structure (SEM, EDS, XRD), XRF and oxidation resistance. It is purpose to develop a uniform film, adherent and without cracks and fissures. Through XRD analysis for the sample annealed ferritic steel stainless AISI 430 with MnCo film. It was not identified the desired spinel phase MnCo2O4. This layer was identified only in coated samples after the oxidation process. In thermal oxidation, it was observed films with regular coverage without formation of cracks and fissures. It shows lower weight gain compared to uncoated substrate indicating an increase in oxidation resistance. The EDS analysis showed the formation of scale in all analyzed samples. By XRF was possible to assert that there is presence of a film containing MnCo on the substrate. The value obtained from the constant parabolic oxidation was approximately 10-14 g2cm-4s-1. According to the literature these values are adequate for application as fuel cell interconnects.

Os aços inoxidáveis super duplex combinam excelentes propriedades de resistência à corrosão com ótimas propriedades mecânicas. Porém, a aplicação destes materiais em regime permanente se restringe a temperaturas abaixo de 280 °C, de modo a evitar fragilização. O material estudado foi o aço inoxidável super duplex de denominação UNS S32760 soldado de acordo com os procedimentos recomendados para estes materiais. Foi avaliado o comportamento em tenacidade à fratura em diferentes regiões da junta soldada. Também se estudou dois tratamentos térmicos de envelhecimento diferentes, a 550 °C por 2 h e 850 °C por 35 min, no material base, avaliando, posteriormente, o comportamento de tenacidade à fratura e a tenacidade ao entalhe Charpy. As microestruturas foram analisadas utilizando-se microscopia ótica e para a análise das fraturas dos corpos de prova ensaiados em tenacidade à fratura utilizou-se o microscópio eletrônico de varredura. Foram também analisadas as fases precipitadas nos materiais tratados termicamente por difratometria de raios–x. Todas as regiões da junta soldada e os materiais de base tratados termicamente foram posteriormente avaliados quanto a tenacidade à fratura utilizando passos de carregamento por carga prescrita em água do mar sintética sob proteção catódica de - 1100mVECS. Os resultados mostraram que o comportamento da junta soldada, metal de solda e zona afetada pelo calor, foi bastante afetado pelo meio com utilização de proteção catódica, assim como o material de base tratado termicamente na temperatura de 850 °C, quando comparados à tenacidade à fratura destes materiais ao ar. / Duplex stainless steels combine excellent corrosion resistance properties with great mechanical properties. However the temperature range for permanent application of these alloys is limited to 280ºC because they can experience embrittlement as a consequence of thermal cycles. The studied material was the UNS S32760 superduplex stainless steel welded as the recommended practice. Evaluations of fracture toughness were made on different regions of the welded joint. The present work also study the influence of two different ageing heat treatments – at 550 °C for 2 h and at 850 °C for 35 min – on base material in order to evaluate its resulting fracture toughness and notch toughness utilizing charpy test. Microstructure was analyzed by optical microscopy for the heat treat base material and to the weld joint. The fractures of specimens in fracture toughness tests were analyzed by scanning electronic microscopy. X ray diffraction analyses of extracted residues of heat treated base material were studied. All the regions of weld joint and the heat treated base materials were also evaluated under possible aggressive conditions (cathodic polarization in synthetic sea water). The realized tests were the fracture toughness utilizing the step loading technique with prescribed load sequence in synthetic sea water under -1100mV SCE cathodic protection. The results shown that the welded joints fracture toughness behavior were very affected when associated with corrosion environment under cathodic protection and when heat treated at 850 ºC in comparison with in air data.

Em unidades de craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) as temperaturas de operação vêm crescendo ao longo dos anos, trazendo com isso danos aos materiais dos componentes da unidade. Somado a isso está o fato de que os equipamentos nem sempre são submetidos apenas às condições previstas no projeto. Desta forma, este trabalho tem o objetivo de contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos de degradação em ciclones, construídos em aço inoxidável austenítico ASTM A240 TP 304H, de vasos regeneradores de unidades de craqueamento catalítico. Foi dada ênfase a danos em temperaturas elevadas, bem como na análise do parâmetro de Larson-Miller, utilizado na determinação de tempo de ruptura por fluência, dado importante na estimativa de vida remanescente de componentes sujeitos à fluência. Utilizando o mapa de mecanismo de fratura para o aço 304H proposto por TANAKA et al (2001) verificou-se que a falha por fluência deve ocorre através da formação de vazios, associados com a formação de carbonetos M23C6 nos contornos de grão e/ou por fratura pela formação de trincas na interface da matriz austenítica com a fase sigma, nos contornos de grão. Comparando experimentos de ensaios de fluência, divulgados pela NIMS, com dados extrapolados através do uso do parâmetro tempo-temperatura de Larson-Miller, observou-se que as curvas de Larson-Miller não são adequadas para previsão de ruptura por fluência para o aço 304H. / In Fluidized-bed Catalytic Cracking units (FCC) operating temperatures have been increasing over the years, bringing with it damage to the unit’s components. Added to this is the fact that the equipments are not subjected only to the project conditions. Thus, this paper aims to contribute to a better understanding of degradation mechanisms of cyclones, built of austenitic stainless steel ASTM A240 TP 304H, in regenerator vessels of fluid catalytic cracking units. Emphasis was placed on the damage at elevated temperatures and Larson-Miller parameter analysis, the last used in the determination of rupture time in creep, an important data in estimating the remaining life of components subject to creep. Using TANAKA et al (2001) fracture mechanism map for 304H stainless steel it was found that the failure by creep should occur through the formation of voids associated with the formation of M23C6 carbides at grain boundaries and/or failure by crack formation at grain boundary in the sigma phase and matrix interface. Comparing creep data of experimental tests, disclosed by NIMS, with data derived through the use of Larson-Miller time-temperature parameter, it was observed that Larson-Miller curves are not suitable for predicting 304H stainless steel creep fracture.

O aluminato de cobalto no processo de revestimento na fundição de precisão favorece a nucleação no metal líquido. Este fenômeno atua na superfície externa do componente. Neste estudo um componente e corpos de prova de ensaio de tração em aço inoxidável AISI 347 foram vazados em moldes cerâmicos, com e sem aluminato de cobalto. Para verificar a influência foram executados 24 ensaios de tração e analisados 48 componentes e os corpos de prova de tração utilizando a técnica de metalografia ótica. Os resultados experimentais mostram um acréscimo nos valores de resistência mecânica e percentual de alongamento e a redução no espaçamento dendrítico e ocorrência do modo de falha porosidade no componente. / The cobalt aluminate in the coating process in investment casting favors nucleation in liquid metal. This phenomenon acts on the outer surface of the component. In this study a component and test specimens for tensile testing of AISI 347 stainless steel were poured into ceramic molds with and without cobalt aluminate. To check the influence of 24 trials were performed and analyzed 48 traction components and tensile test specimens using the technique of optical metallography. The experimental results show an increase in the values of mechanical strength and percent elongation and reduction in dendrite spacing and the occurrence of the failure mode in porous component.

GIRÃO, D. C. Influência da fase sigma na resistência à corrosão do aço inoxidável super duplex ASTM A890 grau 1C após tratamento isotérmico. 2015. 78 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-10-19T12:37:45Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_dcgirão.pdf: 4700678 bytes, checksum: 4f9fdd16b150e0382ab2303b633c1d88 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-10-27T11:28:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_dcgirão.pdf: 4700678 bytes, checksum: 4f9fdd16b150e0382ab2303b633c1d88 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-27T11:28:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_dcgirão.pdf: 4700678 bytes, checksum: 4f9fdd16b150e0382ab2303b633c1d88 (MD5) Previous issue date: 2015-02-05 / The super duplex stainless steels are often used in applications where high mechanical strength is required, combined with corrosion resistance, especially in highly aggressive environments. However, when certain manufacturing processes are involved (hot forming or welding, for example) can occur the precipitation of undesirable phases, causing reduction of both mechanical properties as well as corrosion resistance. Particularly between 700 and 900 °C may occur sigma phase formation. This phase is responsible for the reduction of corrosion and mechanical resistance of super duplex steels. Through computer simulation in Thermo-CalC® program, the phase diagram of ASTM A890 GRADE 1C super duplex stainless steel showed higher precipitated fraction of this phase in 830 ºC temperature. Thus, this essay aims to evaluate the influence of isothermal treatment time in regards to this material aging, the corrosion resistance due to the formation of sigma phase. The evaluation of corrosion resistance was performed through open circuit potential monitoring, electrochemical impedance and potentiodynamic polarization tests (anodic branch) in 0.5 M H2SO4 solution, 0.5 M H2SO4 + 0.5M HCl and 0.5 M HCl at temperatures of 25, 35 and 45 °C. Additionally, a microstructural characterization of this material was performed by quantification phase through optical microscopy, morphological analysis by Scanning and Transmission Electron Microscopy, coupled techniques Electron backscattered diffraction and Electron Energy Dispersion Spectroscopy, and Vickers microhardness measures. The microstructural and morphological characterization confirmed the presence of sigma phase in super duplex stainless steel 1C and that the amount of this phase increases with aging heat treatment time. This phase showed a greater microhardness than the ferrite and austenite phases. The aging heat treatment influenced negatively on corrosion resistance of the steel when exposed to acidic solutions of H2SO4 and HCl at 25 °C, mainly when these are present in the same solution, probably due to their low pH. In this solution (H2SO4 + HCl), both increasing the aging heat treatment time as well as the temperature (35 and 45 °C), affects negatively the sample corrosion resistance, decreasing acoording a higher content of this phase / Os aços inoxidáveis super duplex são frequentemente utilizados em aplicações onde é necessária uma grande resistência mecânica, combinada a resistência à corrosão, especialmente em ambientes de elevada agressividade. Entretanto, ao sofrer determinados processos de fabricação (conformação a quente ou soldagem, por exemplo), pode ocorrer à precipitação de fases indesejáveis, que causam tanto redução de propriedades mecânicas quanto afetam a resistência à corrosão. Particularmente entre 700 °C e 900 °C pode ocorrer à formação de fase sigma. Esta fase é responsável pela redução da resistência à corrosão e mecânica dos aços inoxidáveis super duplex. Por meio de simulação computacional no programa Thermo-CalC®, o diagrama de fases do aço inoxidável super duplex ASTM A890 GRAU 1C apresentou maior fração precipitada desta fase na temperatura de 830 ºC. Assim, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a influência do tempo de tratamento isotérmico de envelhecimento deste material, na resistência à corrosão devido à formação da fase sigma. A avaliação da resistência à corrosão foi realizada por meio do monitoramento do potencial de circuito aberto, impedância eletroquímica e de ensaios de polarização potenciodinâmica (ramo anódico) em solução de H2SO4 0,5 M, H2SO4 0,5 M + HCl 0,5 M e HCl 0,5 M, nas temperaturas de 25, 35 e 45 °C. Adicionalmente, foi realizada a caracterização microestrutural desse material através de quantificação de fases por microscopia ótica, análise morfológica por Microscopia Eletrônica de Varredura e Transmissão, acoplados as técnicas de Difração de Elétrons Retroespalhados e Espectroscopia de Dispersão de Energia de Elétrons, além de medidas de microdureza vickers. A caracterização microestrutural e morfológica confirmou a presença de fase sigma no aço inoxidável super duplex 1C e que a quantidade desta fase aumenta com o tempo de tratamento térmico de envelhecimento. Esta fase apresentou microdureza maior que as fases ferrita e austenita. O tratamento térmico de envelhecimento influenciou de maneira negativa na resistência a corrosão desse aço quando exposto a soluções ácidas de H2SO4 e HCl a 25° C, principalmente quando este estão presentes na mesma solução, devido provavelmente ao seu baixo pH. Nesta solução (H2SO4 + HCl), tanto o aumento do tempo de tratamento térmico de envelhecimento quanto o aumento da temperatura (35 e 45 °C), afetam negativamente na resistência à corrosão do material estudado, diminuindo à medida que se tem um maior conteúdo de fase sigma

SOUZA, J. A. Avaliação da fragilização a 400 e 475°c do aço inoxidável Ferrítico AISI 444 utilizado em torres de destilação de Petróleo. 2004. 83 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2004. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-25T17:31:40Z No. of bitstreams: 1 2004_dis_jasouza.pdf: 1320212 bytes, checksum: 65845c415ee352264af72c6473c99467 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-25T17:32:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2004_dis_jasouza.pdf: 1320212 bytes, checksum: 65845c415ee352264af72c6473c99467 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-25T17:32:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2004_dis_jasouza.pdf: 1320212 bytes, checksum: 65845c415ee352264af72c6473c99467 (MD5) Previous issue date: 2004-07 / The effects of aging at 400oC and 475oC on the corrosion resistance and magnetic properties of the ferritic stainless steel AISI 444 were investigated. Age hardening was measured in both temperatures and is found to be more intense at 475oC. The localized corrosion susceptibility increased with aging time and was also more important at 475oC than 400°C. A dissolution treatment at 570°C and 675°C were employed to recorver hardness values and corrosion resistence of the steel. Unlike the duplex stainless steels, the AISI 444 did not present any variation of coercive force or Curie temperature with the aging time. The effects on the Mössbauer spectra were analysed. / Os efeitos do envelhecimento a 400oC e 475oC na resistência a corrosão, nas propriedades mecânica e magnética do aço inoxidável ferrítico AISI 444 foram investigados. O endurecimento causado pelo envelhecimento em ambas temperaturas foi medido, tendo sido observado que é mais intenso a 475°C. A susceptibilidade de corrosão localizada aumentou com o tempo de envelhecimento nas duas temperaturas, sendo também mais significativa a 475°C do que a 400°C. Com o tratamento de dissolução a 570°C e 675°C ocorre a recuperação dos valores de dureza e da resistência à corrosão do aço. Diferente do aço inoxidável duplex, o aço AISI 444 não apresentou variação na força coercitiva e na temperatura de Curie com o aumento do tempo de envelhecimento. Os efeitos nos espectros de Mössbauer também foram analisados.