Comparativo da resistência à corrosão por pite e do
comportamento mecânico de aços inoxidáveis dúplex
SAF 2205 e SAF 2507
TATIANA CRISTINA FRANZOTTI
[email protected]
www.fei.edu.br
Departamento de Engenharia Mecânica
Objetivos
Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Magnabosco
[email protected]
Ensaios de polarização cíclica:
Comparação da resistência à corrosão por pite e do
comportamento mecânico dos aços inoxidáveis dúplex
SAF 2205 e SAF 2507, utilizando ensaios de polarização
potenciodinâmica cíclica em soluções 3,5 % NaCl e (0,3 M
NaCl + 0,3 M NaBr), visando o estudo e a comparação dos
potenciais de corrosão, de proteção e de pite, obtidos através
das curvas de polarização cíclica.
Amostra do aço SAF 2205,
após polimento com abrasivo
sílica coloidal (OP-S)
Materiais e métodos
Materiais em estudo:
Composição química média (% massa):
Cr
Ni
Mo
N
C
Mn
Si
P
S
SAF 2205
22,21
5,40
3,15
0,178
0,015
0,76
0,45
0,020 0,005
SAF 2507
24,95
6,91
3,79
0,263
0,015
0,43
0,26
0,017 0,001
Caracterização microestrutural:
Os corpos-de-prova metalográficos sofreram etapas de lixamento
com granulações #220, #320 e #500, e etapas de polimento com
pasta de diamante de 6 m, 3 m, e 1 m. Para a identificação
microestrutural foi realizado o ataque Behara modificado por 20
segundos.
Ensaios de tração:
Os corpos-de-prova-de-tração após usinagem conforme norma
ATSM E606-90 foram polidos manualmente na região do pescoço,
e então ensaiados a tração.
Amostra do aço SAF 2507,
após polimento com abrasivo
sílica coloidal (OP-S)
Solução
Solução 0,3M NaCl + 0,3M NaBr
Solução 3,5% NaCl
Aço
E* (mV)
Epite (mV)
Eprot1 (mV)
Eprot2 (mV)
Área (mC)
Rp (K)
Icorr (nA)
SAF 2205
-169 ±111
1142 ±27
1023 ±49
475 ±166
145,4 ±29
396 ±305
110 ±102
SAF 2507
-241 ±36
1140 ±24
1004 ±31
352 ±252
168 ±19
478 ±304
64 ±45,5
SAF 2205
-214 ±77
634 ±67
-41 ±40
-99 ±65
716 ±196
514 ±363
98 ±102
SAF 2507
-243 ±53
1093 ±22
421 ±435
111 ±151
109 ±17
503 ±310
81 ±75
3,5% NaCl
0,3M NaCl
+
0,3M NaBr
Caracterização da corrosão por pite no aço SAF 2205 em solução (0,3M NaCl + 0,3M NaBr)
com irev = 10-1 A/cm2
Ensaios de polarização cíclica:
Os corpos-de-prova metalográficos para ensaios de polarização
cíclica sofreram etapas de lixamento e polimento conforme descrito
acima, com adição de uma última etapa de preparação utilizando
sílica coloidal (pH= 9,3) como abrasivo. Em seguida os mesmos
foram lavados com água destilada e imersos na solução de teste
(3,5% NaCl ou [0,3M NaCl + 0,3M NaBr]), iniciando assim a
polarização, partindo de potencial de circuito aberto (ou de
corrosão), realizando varredura contínua e ascendente do
potencial, com uma velocidade de 1 mV/s, revertendo o sentido de
varredura quando a densidade de corrente anódica atingiu 10-3
A/cm2. Ao final da polarização, os corpos de prova foram
observados por microscopia óptica. Os ensaios foram repetidos
cinco vezes por aço e solução com irev = 10-3 A/cm2, e duas vezes
por aço e solução com irev = 10-1 A/cm2, neste caso para avaliar o
progresso da corrosão. A temperatura ambiente foi mantida em (21
± 2) ºC.
Seção transversal do pite
Caracterização da corrosão por pite no aço SAF 2507 em solução (0,3M NaCl + 0,3M NaBr)
com irev = 10-1 A/cm2
Seção transversal do pite
Caracterização do inicio da corrosão por pite como corrosão seletiva da ferrita no SAF 2205
Resultados e discussão
Caracterização microestrutural:
Conclusões:
Micrografia 1. Amostra do aço
SAF 2205 solubilizada. Ferrita
(escura) com fração volumétrica
de 54,8 % e austenita (clara).
Ataque: Behara modificado.
Micrografia 2. Amostra do aço
SAF 2507 solubilizada. Ferrita
(escura) com fração volumétrica
de 52,5 % e austenita (clara).
Ataque: Behara modificado.
Ensaios de tração:
E(GPa)
σle (MPa)
σlr (MPa)
AT25mm(%)
Estricção(%)
SAF 2205
179 ±6
532 ±10
767 ±8
58,54 ±2,83
84,14 ±1,22
SAF 2507
198 ±1
613 ±3
862 ±3
55,58 ±1,45
75,40 ±1,11
 O aço SAF 2205 apresenta limite de escoamento, resistência, e ruptura
menores que o aço SAF 2507, pois apresenta menor quantidade de
elementos de liga em solução sólida; pelo mesmo motivo, o alongamento
total em 25 mm para o SAF 2507 é menor.
 Em solução 3,5% NaCl a maior resistência à corrosão do aço SAF2507 não
é caracterizada, devido provavelmente ao início da corrosão por pite
associada a evolução de oxigênio.
 A corrosão por pite do aço SAF 2205 tem início e propagação como
corrosão seletiva da ferrita.
 Em solução (0,3M NaCl + 0,3M NaBr) fica evidente que o aço SAF2507 é
mais resistente à corrosão por pite se comparado ao SAF2205, devido aos
elevados valores de potencial de pite e proteção e ao baixo trabalho para
repassivação dos pites formados.
Agradecimentos:





Aos meus pais, meus irmãos e meu namorado, pelo estímulo e por sempre acreditarem em meu potencial.
Ao Prof. Dr. Rodrigo Magnabosco pela orientação e incentivo em todo o decorrer do projeto.
À Prof. Neusa Afonso Falleiros do departamento de Eng. Metalúrgica e de Materiais da EP-USP pela concessão do uso do laboratório de processos eletroquímicos da USP.
Ao Centro Universitário da FEI pelo patrocínio do projeto e concessão de bolsa de iniciação científica a aluna Tatiana Cristina Franzotti
Aos técnicos do LabMat por todo o apoio que vem sendo dado.
Todos os potenciais se referem ao
eletrodo de calomelano saturado