[pt] O aço inoxidável hiper duplex UNS S33207 é utilizado na indústria de óleo e gás para operações de poços em águas ultraprofundas devido às suas excelentes propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Aços inoxidáveis duplex quando submetidos a ciclos térmicos que atingem temperaturas próximas à temperatura de ferritização seguido de resfriamento rápido, apresentam matriz ferrítica e diferentes morfologias de austenita, como Widmanstätten, alotriomórfica e intragranular, além da precipitação de nitretos de cromo. É importante destacar que no caso de aços inoxidáveis duplex, entre os elementos químicos presentes em solução sólida, o nitrogênio possui extrema importância na formação da fase austenítica. Sendo também responsável pela alta resistência à nucleação de pites. Portanto as atmosferas nas quais são realizados os tratamentos térmicos ou quando ciclos térmicos são aplicados a estes aços, podem ter efeito sobre a dessorção ou absorção de nitrogênio, influenciando assim a resistência à corrosão. Nesta dissertação foi analisado o aço hiper duplex UNS S33207 tanto na condição de como recebido, assim como tratado termicamente nas temperaturas de 1380 graus Celsius e 1390 graus Celsius em quatro atmosferas diferentes: ar atmosférico, argônio, nitrogênio e argônio com 5% de nitrogênio. A caracterização microestrutural foi realizada por microscopia ótica, e eletrônica de varredura (MEV) além de difração de elétrons retro-espalhados (EBSD). Foram também realizados ensaios de dureza, microdureza e teste de corrosão de acordo com a norma ASTM G48. Após o tratamento térmico o balanço entre as fases ferrita e austenita se alterou. Devido à alta taxa de resfriamento, a fase ferrítica se tornou mais abundante na condição de termicamente tratada. A influência das atmosferas se mostrou mais evidente em relação a austenita não dissolvida após o tratamento térmico. As amostras tratadas com atmosferas de nitrogênio apresentaram maior percentual de austenita não dissolvida do que as amostras tratadas em ar atmosférico ou mesmo em argônio puro, estas últimas apresentaram menor percentual de austenita não dissolvida. O teste de corrosão ASTM G48 indicou maior perda de massa nas amostras tratadas termicamente. Dentre estas condições, as que tiveram influência das atmosferas contendo nitrogênio apresentaram melhor resistência a corrosão. Os pites em todas as amostras iniciaram na interface gama /delta com propagação para o interior dos grãos ferríticos. O objetivo principal desta dissertação é correlacionar a influência de diferentes atmosferas na porcentagem das fases transformadas em função tratamentos térmicos nas propriedades de corrosão. / [en] Hyper duplex stainless steel UNS S33207 is used in the oil and gas industry in ultra-deep well operations due to its excellent mechanical properties and corrosion resistance. When stainless steels are subjected to thermal cycles reaching temperatures close to the ferritization temperature, then followed by fast cooling, the microstructure transforms. The ferritic matrix and different austenite morphologies will occur during cooling, such as Widmanstatten, allotriomorphic, and intragranular, in addition to chromium nitride precipitation. It is essential to highlight that for duplex stainless steels, among the chemical elements in solid solution, nitrogen is vital in the austenitic phase precipitation. It is also responsible for the pitting corrosion resistance. Therefore, the atmospheres in which heat treatments are carried out or when thermal cycles are applied to these steels can affect nitrogen desorption or absorption, thus influencing corrosion resistance. In this dissertation, UNS S33207 hyper duplex stainless steel was analyzed in the asreceived condition and as heat-treated at 1380 Celsius degrees and 1390 Celsius degrees in four different atmospheres: atmospheric air, argon, nitrogen and a mixture of argon and 5 percent nitrogen. Microstructural characterization was performed by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM) in addition to electron backscatter diffraction (EBSD). Hardness, microhardness, and ASTM G48 corrosion tests were also performed. After the heat treatment, the balance between the ferrite and austenite phases changed. Due to the fast cooling rate, the ferritic phase became more abundant in the heat-treated condition. The atmosphere influence was more evident on the primary austenite after the heat treatment. The samples heat treated with nitrogen atmospheres presented a higher percentage of primary austenite than the samples heat-treated in atmospheric air, or even in pure argon, the latter gave the lowest fraction of remaining austenite. The ASTM G48 corrosion test indicated a more significant mass loss in the heat-treated samples. Among these samples, those that were heat-treated in atmospheres containing nitrogen presented better corrosion resistance. The pitting in all samples nucleated at the gama / delta interface. The pitting then propagated into the ferritic grains. This dissertation main objective is to correlate the influence of the different atmospheres on the percentage of phases transformed as a function of heat treatments and the effect on corrosion properties.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:49194 |
| Date | 31 August 2020 |
| Creators | CAMILLA DOS SANTOS MOTTA BRAGANCA |
| Contributors | IVANI DE SOUZA BOTT |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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