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Título: Desenvolvimento e caracterização de um revestimento de aço inoxidável supermartensítico modificado com 1% de boro pelo processo de aspersão térmica por chama
Título(s) alternativo(s): Development and characterization of 1% boron-modified supermartensitic stainless steel coating by flame spray technic
Autor(es): Oliveira, Dhonatan Junior de
Orientador(es): Medeiros, Bruno Bellini
Palavras-chave: Aspersão térmica
Aço inoxidável
Metais - Tratamento térmico
Metal spraying
Steel, Stainless
Metals - Heat treatment
Data do documento: 7-Jun-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Referência: OLIVEIRA, Dhonatan Junior de. Desenvolvimento e caracterização de um revestimento de aço inoxidável supermartensítico modificado com 1% de boro pelo processo de aspersão térmica por chama. 2017. 59 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2017.
Resumo: Ambientes de grande severidade usualmente necessitam o emprego de ligas especiais capazes de suportar as condições rigorosas a que são expostas. A liga de aço inoxidável supermartensítico modificada com boro foi desenvolvida com o intuito de suportar exigências de corrosão e desgaste, aos quais tubulações utilizadas na exploração de petróleo estão expostas, a fim de, se tornar uma opção tecnicamente e economicamente viável a atual classe de materiais utilizadas nessa finalidade. A obtenção de revestimentos que possam ser aplicados de forma simples, barata, que apresentem boa eficiência e que possam ser reaplicados se necessário, mostram-se essenciais, especialmente em situações com solicitações de desgaste e corrosão. Assim, este trabalho, visa o estudo da viabilidade da obtenção do revestimento da liga de aço inoxidável supermartensítico modificado com boro a 1% pelo processo de aspersão térmica por chama. Além disso, examinou-se qual o impacto causado pela técnica de refusão por soldagem TIG nos depósitos. Estes foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica por varredura (MEV), além de ensaios mecânicos como teste de dureza, ensaio de tração e de dobramento. Os resultados das análises de DRX indicaram a predominância da fase martensítica nas amostras de pó e revestimentos, com uma pequena presença de austenita e boretos. Já a análise das amostras refundidas, sugere um aumento da quantidade de martensita, assim como, presença de ferrita delta (δ), além de uma diminuição na quantidade de austenita e boretos. A técnica de MEV identificou a presença de partículas não fundidas no depósito sem refusão, assim como, uma presença considerável de óxidos, os quais diminuíram nas amostras com refusão. Além disso, foi possível observar a segregação de boretos nos contornos de grão da matriz. O teste de adesão não apresentou qualquer dano a superfície do revestimento. No teste de microdureza Vickers, obteve-se bons valores para a condição sem refusão, obtendo média de 594,8 HV (10 gf), sendo que está dureza diminui na amostra refundida, atingindo média de 296 HV (10 gf). Já no teste de resistência a tração da amostra sem refusão, a média alcançada foi de 8,211 Mpa, sendo que a refusão beneficiou a aderência dos depósitos, obtendo média de 12,447 MPa.
Abstract: High severity environments usually require the use of special alloys capable of withstanding the stringent conditions to which they are exposed. The boron modified supermartensitic stainless steel alloy has been developed to withstand corrosion and wear requirements to which pipelines used in oil exploration are exposed in order to become a technically and economically feasible option to the current class of materials used for this purpose. Obtaining coatings that can be applied simply, inexpensively, having good efficiency and that can be re-applied if necessary, are essential, especially in situations of wear and corrosion. Thus, this work aims to study the feasibility of obtaining coatings of the supermartensitic stainless steel alloy modified with 1% boron by flame spray process. In addition, it was examined the impact caused by the technique of TIG welding in the deposits. These were characterized by X-ray diffraction (XRD) technique, scanning electron microscopy (SEM), and mechanical tests such as hardness test, tensile test and folding test. The results of the XRD analyzes indicated the predominance of the martensitic phase in the powder and coating samples, with a small presence of austenite and borides. The analysis of the remelted samples suggests an increase in the amount of martensite, as well as the presence of delta ferrite (δ), in addition to a decrease in the amount of austenite and borides. The SEM technique identified the presence of unmelted particles in the non-remelted sample, as well as a considerable presence of oxides, which decreased in the remelted samples. In addition, it was possible to observe the segregation of borides in the grain boundaries of the matrix. The adhesion test did not exhibit any damage to the surface of the coating. In the Vickers microhardness test, good values were obtained for the condition without remelting, obtaining an average of 594.8 HV (10 gf), and this hardness decreases in the remelted sample, reaching an average of 296 HV (10 gf). In the test of tensile strength of the sample without remelting, an average of 8,211 MPa was reached, and the remelting benefited the adhesion of the deposits, obtaining an average of 12,447 MPa.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8206
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