Aços inoxidáveis superduplex

Efeitos dos tratamentos térmicos nas propriedades mecânicas, magnéticas e resistência à corrosão

Juan Manuel Pardal

2012 — 1ª edição

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Sobre o Livro

ISBN: 9788580390759
Páginas: 342
Formato: 20,5x28,0 cm
Ano de Publicação: 2012
Peso: 0.920 kg

Conteúdo

1. INTRODUÇÃO

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Histórico dos aços duplex e superduplex
2.2 Características dos aços inoxidáveis duplex e superduplex
2.2.1 Composição química e relação dos elementos de liga
2.2.1.1 Outros elementos
2.2.2 Metalurgia dos aços inoxidáveis duplex e superduplex
2.2.2.1 Fundamentos do endurecimento por precipitação
2.2.2.2 Termodinâmica dos processos de precipitação
2.2.2.2.1 Decomposição espinoidal
2.2.2.2.2 Decomposição por nucleação e crescimento
2.2.2.3 Microestruturas características - diagramas de equilíbrio
2.2.2.4 Tratamentos térmicos
2.2.2.5 Características e morfologia dos precipitados 50
2.2.2.5.1 Alfa linha (ά ) ou fragilização a 475ºC
2.2.2.5.2 Fase G
2.2.3 Propriedades físicas
2.2.4 Propriedades mecânicas
2.2.4.1 Fatores que influenciam nas propriedades mecânicas dos AID e AISD
2.2.5 Propriedades magnéticas
2.2.5.1 Análises termomagnéticas
2.2.6 Resistência à corrosão
2.2.6.1 Corrosão generalizada
2.2.6.2 Corrosão localizada
2.2.6.2.1 Corrosão por pites ou puntiforme
2.2.6.2.2 Corrosão por frestas
2.2.6.2.3 Corrosão sob tensão (CST)
2.2.6.3 Fenômenos de corrosão em AID e AISD tratados termicamente

3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Materiais
3.2 Preparação das amostras para análise
3.2.1 Acabamento dos corpos de prova para ensaio Charpy
3.3 Tratamentos térmicos
3.3.1 Tratamento térmico de solubilização
3.3.2 Tratamentos térmicos para caracterização de fases deletérias
3.4 Propriedades mecânicas
3.4.1 Medições de dureza
3.4.2 Ensaio de impacto
3.5 Microscopia Óptica (MO)
3.5.1 Quantificação de fases
3.6 Microscopia Eletrônica de Varredura (mev) e Espectroscopia por Dispersão de Energia (EDS)
3.6.1 Caracterização das amostras envelhecidas e tratadas termicamente
3.6.2 Caracterização por difração de elétrons retroespalhados (EBSD)
3.6.3 Caracterização de falhas e superfícies de fratura
3.7 Determinação das fases precipitadas em equilíbrio
3.8 Difração de Raios X (DRX)
3.8.1 Software utilizado para a análise dos difratogramas
3.8.2 Considerações sobre a quantificação das fases por raios X
3.8.3 Considerações no cálculo preciso do parâmetro de rede
3.9 Propriedades magnéticas
3.9.1 Permeabilidade magnética
3.9.1.1 Leitura, calibração e fatores de correção do ferritoscópio
3.10 Metalografia de campo (ensaio não destrutivo por réplicas metalográficas)
3.11 Ensaios de corrosão
3.11.1 Polarização cíclica e PERC
3.11.2 Ensaios de temperatura crítica de pite (CPT)
3.11.3 Ensaios de imersão por perda de massa

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Tratamentos de envelhecimento (400ºC - 550ºC)
4.1.1 Propriedades mecânicas
4.1.1.1 Dureza
4.1.1.1.1 Materiais envelhecidos a partir do estado solubilizado
4.1.1.1.2 Materiais envelhecidos após deformação plástica a frio
4.1.1.1.3 Análise da cinética a 475ºC
4.1.1.1.4 Modelagem no endurecimento por precipitação
4.1.1.2 Tenacidade
4.1.2 Caracterização por Microscopia Óptica (MO)
4.1.2.1 Amostras como recebidas
4.1.2.2 Amostras deformadas e solubilizadas
4.1.2.3 Amostras envelhecidas
4.1.2.4 Observação das fraturas dos corpos de prova Charpy por estéreo microscópio
4.1.2.5 Caracterização de falhas nos corpos de prova Charpy
4.1.3 Caracterização por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
4.1.3.1 Amostras solubilizadas
4.1.3.2 Amostras envelhecidas
4.1.3.3 Caracterização por difração de elétrons retroespalhados (EBSD)
4.1.3.4 Caracterização de falhas nos corpos de prova Charpy
4.1.3.5 Análise das superfícies de fratura dos corpos de prova Charpy
4.1.4 Fases precipitadas em equilíbrio
4.1.5 Difração de Raios X (DRX)
4.1.6 Propriedades magnéticas
4.1.7 Resistência à corrosão
4.1.7.1 Ensaios de Polarização Eletroquímica de Reativação Cíclica (PERC)
4.2 Tratamentos térmicos (800ºC - 950ºC e RC 1100ºC)
4.2.1 Propriedades mecânicas
4.2.1.1 Dureza
4.2.1.1.1 Amostras como recebidas
4.2.2 Caracterização por Microscopia Óptica (MO)
4.2.2.1 Amostras como recebidas
4.2.2.2 Amostras tratadas termicamente
4.2.2.3 Modelagem da cinética de precipitação
4.2.2.4 Cálculo da energia de ativação da precipitação
4.2.3 Caracterização por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
4.2.3.1 Caracterização por difração de elétrons Retro espalhados (EBSD)
4.2.4 Fases precipitadas em equilíbrio
4.2.5 Difração de Raios X (DRX)
4.2.6 Propriedades magnéticas
4.2.7 Ensaio por réplicas metalográficas
4.2.8 Resistência à corrosão
4.2.8.1 Ensaios de Polarização Eletroquímica de Reativação Cíclica (PERC)  
4.2.8.2 Ensaios de polarização anódica
4.2.8.3 Ensaios de temperatura crítica de pite (CPT)
4.2.8.4 Ensaios de imersão por perda de massa

5. CONCLUSÕES

6. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS


7. APÊNDICES
7.1 Medições de dureza em diferentes condições de tratamento térmico
7.2 Quantificações de fases em diversas condições de tratamento térmico
7.3 Valores obtidos por Propriedades Magnéticas (pm ) em diversas condições de tratamento térmico
7.4 Quantificações das fases deletérias, obtidas por réplicas metalográficas, em diversas condições de tratamento térmico

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 

Sinopse

Os aços inoxidáveis superduplex (AISD) são materiais que aliam uma excelente resistência à corrosão com altos valores de resistência mecânica principalmente devida à fina microestrutura bifásica, composta por proporções semelhantes de ferrita e austenita. Atualmente, os AISD são muito empregados nos setores petroquímico, energético, naval e offshore, tendo vasta aplicação em vasos de pressão, trocadores de calor, tubulações, umbilicais, bombas e naqueles componentes onde a produtividade contínua é essencial e o custo não é a maior limitação. A grande demanda dos processos de construção e montagem motivou o estudo da cinética e dos efeitos de precipitação de fases deletérias em diversas designações de AISD tendo como intuito, detectar os efeitos produzidos nos valores das propriedades mecânicas, magnéticas e na resistência à corrosão durante a realização de diversos tratamentos térmicos. Esta abordagem inédita permite, ainda, determinar condições de trabalho críticas destes aços, assim como, a possível utilização de técnicas não destrutivas para controle durante a fabricação de equipamentos e na inspeção periódica durante a vida em serviço destes componentes de processo.

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