Austenitic and martensitic stainless steels are applied in the manufacturing of
water injection valves for oil exploration. Studies were performed of damage
mechanisms of stainless steel AISI 316 and AISI 410 used in the manufacture of
injection valves. Laboratory and field tests were performed that included: 1) installation
and monitoring of field samples; 2) characterization of the injection water; 3) Samples
manufacture of AISI 316 stainless steel in the annealed condition and AISI 410 under
the following conditions: a) sferoidized with low hardness, b) quenched and tempered to
400 HV hardness; c) nitrided; 4) corrosion test by immersion and electrochemical to
evaluate the corrosion rate; 5) erosion tests. The alloy´s characterizations were achieved
by chemical analysis composition, microstructural, hardness and surface damage
analysis of field samples. Results showed that the AISI 410 steel with low hardness has
lower corrosion and erosion strength. The nitriding treatment increased the corrosion
resistance, and quenching and tempering increased the corrosion and erosion strength of
the AISI 410 alloy. The damage mechanism of the valve is predominantly corrosion.
Valves manufactured on stainless steel AISI 410 are damaged by generalized corrosion
after mean two months of use, while the valves manufactured in AISI 316 steel survive
five months mean, and after it they experience damage by localized corrosion. / Os aços inoxidáveis austeníticos e martensíticos são utilizados na construção
de válvulas de injeção de água para exploração de petróleo. Foram realizados estudos
dos mecanismos responsáveis por provocar danos nos aços inoxidáveis AISI 316 e AISI
410 empregados na fabricação das válvulas de injeção. Para isto, foram executados
ensaios de laboratório e de campo que incluíram: 1) instalação e acompanhamento de
amostras de campo; 2) caracterização do meio; 3) fabricação de cupons dos aços
inoxidáveis AISI 316 no estado recozido e do AISI 410 nas seguintes condições: a)
esferoidizado de baixa dureza, b) temperado e revenido para 400 HV de dureza; c)
nitretado; 4) ensaio de corrosão por imersão e eletroquímico para avaliar taxa de
corrosão; 5) teste de erosão. As caracterizações das ligas foram feitas pelas análises da
composição química, microestruturais, microdureza e de danos da superfície das
amostras. Resultados apontaram que o aço AISI 410 sem tratamento térmico tem baixa
resistência à corrosão e erosão. Notou-se que o tratamento de nitretação aumentou a
resistência à corrosão, e que o tratamento de têmpera e revenido elevou a resistência à
corrosão e à erosão da liga AISI 410. Pelos testes realizados observou-se que o
mecanismo de dano das válvulas é predominantemente por corrosão. As válvulas
fabricadas em aço inoxidável AISI 410 sofreram danos por corrosão generalizada em
dois meses de uso em média, enquanto as válvulas fabricadas em aço AISI 316 resistem
cinco meses em média, e passam a sofrer danos por corrosão localizada.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/3534 |
| Date | 15 August 2016 |
| Creators | Severiano, Josemberg de Assis |
| Contributors | Griza, Sandro |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFS, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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