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
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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/18440 |
| Date | 31 March 2016 |
| Creators | Cardoso, Jorge Luiz |
| Contributors | Lima Neto, Pedro de, Silva, Marcelo José Gomes da |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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