Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Superferritic stainless steels are widely used in heat exchangers and in petrochemical power plant because of their excellent mechanical properties coupled to corrosion resistance in chloride rich environments. In this research new superferritic alloys with high Cr, Mo, and Ni contents were produced for oil industry applications. Therefore, two superferritic stainless steels model alloys were developed, one with 0.07% B addition and another one without this alloying element. The phase diagrams for both materials were carried out by Thermo-Calc computacional program. Microstructure characterization was performed using the following techniques: optical and scanning electron microscopy, energy-dispersive spectroscopy, and Xray diffraction. The mechanical properties were assessed by hardness measurements, Charpy impacts and tensile tests. Corrosion resistance of the model alloys in aqueous solution 0.6 M NaCl was investigated by open circuit potential, potentiodynamic cyclic anodic polarization, and electrochemical impedance spectroscopy. Furthermore, critical pitting temperature was determined. The results showed that the superferritic stainless steel model alloy without B addition achieved better mechanical properties than the one of the two commercial superferritic stainless steels alloys. The corrosion resistance of this alloy was similar to the one of the superaustenitic stainless steels, and superduplex in aqueous solution 0.6 M NaCl. However, there was the formation of eutectoid lamellar constituent like perlite for the superferritic stainless steel model alloy with B addition. This eutectoid constituent was deleterious to mechanical properties, as well as to corrosion resistance for the material developed and studied in this thesis. / Os aÃos inoxidÃveis superferrÃticos sÃo amplamente utilizados em trocadores de calor e em plantas petroquÃmicas, devido a suas excelentes propriedades mecÃnicas associadas à resistÃncia à corrosÃo em ambientes ricos em cloreto. Nesta pesquisa foram produzidas novas ligas superferrÃticas com elevados teores de Cr, Mo e Ni para aplicaÃÃo em plantas petrolÃferas. Portanto, foram desenvolvidas duas ligas modelo de aÃo inoxidÃvel superferrÃtico, uma com 0,07% de B e outra sem adiÃÃo deste elemento de liga. Os diagramas de fases para os materiais foram construÃdos a partir do programa computacional Thermo-Calc. A caracterizaÃÃo microestrutural foi realizada usando as tÃcnicas; microscopia Ãptica, microscopia eletrÃnica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva de raios-X e difraÃÃo de raios-X. As propriedades mecÃnicas foram avaliadas por medidas de dureza, ensaios de impacto Charpy e ensaios de traÃÃo. A resistÃncia à corrosÃo das ligas modelo, em soluÃÃo aquosa de 0,6M NaCl, foi avaliada por monitoramento do potencial de circuito aberto, polarizaÃÃo potenciodinÃmica cÃclica e espectroscopia de impedÃncia eletroquÃmica. AlÃm de determinar a temperatura crÃtica de pite. Os resultados obtidos demonstram que, a liga modelo de aÃo inoxidÃvel superferrÃtico sem boro apresentou melhores propriedades mecÃnicas, comparada com duas ligas de aÃo inoxidÃvel superferrÃtico comerciais. A resistÃncia à corrosÃo dessa liga foi similar a um aÃo inoxidÃvel superaustenÃtico e a um aÃo inoxidÃvel superduplex, em soluÃÃo aquosa de 0,6M de NaCl. Entretanto, para a liga modelo com boro, ocorreu a formaÃÃo de um constituinte eutetÃide lamelar semelhante à perlita. Este constituinte eutetÃide à deletÃrio para as propriedades mecÃnicas, assim como, na resistÃncia à corrosÃo do material desenvolvido e estudado nesta tese.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:10426 |
| Date | 04 December 2015 |
| Creators | Francisco Evaristo UchÃa Reis |
| Contributors | Hamilton Ferreira Gomes de Abreu, Pedro de Lima Neto, Marcelo Josà Gomes da Silva, Juan Manuel Pardal, SÃrgio Souto Maior Tavares |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia e CiÃncia de Materiais, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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