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Previous issue date: 2013-04-24 / Universidade Federal de Minas Gerais / The oil exploitation and production in the pre-salt layers in safe, efficient and economically viable way depend on the development of materials that bear the severe conditions found in their applications during their whole life cycle. The pipes used in the oil exploitation and production such as drilling risers are subjected to severe work conditions. The stainless steel grades, such as the supermartensitic, duplex and superduplex, present the corrosion resistance and mechanical properties suit to the application in pipes used the oil exploitation, however, these materials present low wear resistance. Recent studies performed in the Materials Engineering Department at the Federal University of São Carlos (DEMa-UFSCar) have shown that the boron addition in stainless steel grades composition promotes borides formation, which increases the wear resistance of these materials. In this context, this protect aims the study of the wear resistance of spray-formed supermartensitic stainless steel with small additions of boron in its composition. This process allows the attainment of deposits with refined and homogeneous microstructure and with uniformly distributed precipitates directly from the liquid metal. The materials produced were characterized trough the techniques of X-ray diffraction (XRD), Optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and chemical microanalysis by energy dispersive spectroscopy (EDS). The materials wear resistance was evaluated trough the dry sand against rubber wheel test (ASTM G65-04) and trough a developed test that simulate one of the wear conditions that can occur in oil drilling risers. The results showed that the boron addition in supermartensitic stainless and the boride formation act differently in the materials wear resistance depending on the type of wear mechanism observed. / A exploração e produção de petróleo em camadas do pré-sal de modo seguro, eficaz e economicamente viável dependem do desenvolvimento de materiais que suportem as condições severas encontradas em suas aplicações durante todo seu ciclo de vida. Os tubos utilizados na exploração e produção de petróleo como, por exemplo, os risers de perfuração, são submetidos a condições severas de trabalho. Os aços inoxidáveis, como o supermartensítico, o duplex e o superduplex, por exemplo, apresentam resistência à corrosão e propriedades mecânicas adequadas para a aplicação em tubos utilizados na exploração de petróleo, contudo, estes materiais apresentam baixa resistência ao desgaste. Trabalhos recentes realizados no DEMa-UFSCar tem mostrado que a adição de boro na composição dos aços inoxidáveis promove a formação de boretos que aumentam a resistência ao desgaste desses materiais. Neste contexto, este projeto visa o estudo da resistência ao desgaste do aço inoxidável supermartensítico com pequenas adições de boro processado por conformação por spray. Este processo permite a obtenção de depósitos com microestrutura homogênea, refinada e com precipitados uniformemente distribuídos, diretamente do metal líquido. Os materiais produzidos foram caracterizados através das técnicas de difração de raios-X (DRX), microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microanálise química por espectroscopia por energia dispersiva (EDS). A resistência ao desgaste dos materiais foi avaliada através do ensaio de areia seca contra roda de borracha (ASTM G65-04) e através de um ensaio desenvolvido que simula de maneira mais próxima uma condição de desgaste que pode ocorrer em risers de perfuração de petróleo. Os resultados mostraram que a adição de boro no aço inoxidável supermartensítico e a formação dos boretos atuam de modo diferente na resistência ao desgaste do material dependendo do tipo de mecanismo de desgaste observado.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/898 |
| Date | 24 April 2013 |
| Creators | Zepon, Guilherme |
| Contributors | Bolfarini, Claudemiro |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar, BR |
| 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 UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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