Microestructurals changes and corrosion resistance of the duplex stainless steel after laser surface remelting

Abstract

Neste trabalho procurou-se observar as mudanças microestruturais e os efeitos na resistência à corrosão dos aços inoxidáveis duplex UNS S32304 e S32205, bastante utilizados pela indústria petrolífera, após realização de tratamentos superficiais por refusão a laser. Foram realizados inicialmente vários testes para a determinação experimental dos parâmetros de processo. Após a escolha otimizada dos parâmetros, as mudanças microestruturais foram analisadas por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura - MEV, difração de raios- X e microdureza Vickers. Com isso, obteve-se dados que puderam ser comparados a condição inicial das ligas. Para analisar o comportamento corrosivo das ligas, antes e após os tratamentos, foram feitos ensaios de polarização cíclica com utilização da solução de 3,5% de NaCI (água do mar artificial), já que os aços inoxidáveis duplex estão sendo bastante utilizados em situações offshore na indústria do petróleo. Os resultados obtidos mostraram que quando tratadas superficialmente a laser, devido à rápida resolidificação, as ligas praticamente ferritizaram, e como o teor de nitrogênio existente na composição de ambas ligas é superior ao seu limite de solubilidade na ferrita, ocorreu uma precipitação de Cr2N(nitretos de cromo) na matriz ferrítica o que promoveu uma perda de resistência à corrosão, porém um aumento significativo de dureza superficialThe objective of this work is to observe the micros1ructural changes and effects on corrosion resistance of the duplex stainless steels UNS S32304 and S32205, commonly used by the petroleum industry, following the execution of laser surface remelting treatments. Various initial tests were carried out to determine the parameters for the experimental process. Following the optimum choice of parameters, microstructural changes were analyzed by means of optical microscopy, Scanning Electron Microscopy, X-ray Diffraction and Vickers Microhardness. In this way, data was obtained, which could then be compared with the starting condition of the alloys. In order to analyze the corrosive behavior of the alloys before and after the treatments, cyclic polarization tests were carried out. A solution of 3.5% NaCI (artificial sea water) was utilized, as duplex stainless steels are regularly used by the petroleum industry in offshore locations. The results obtained showed that when treated superflcially by laser, due to rapid resolidification, the alloys became almost ferritic, and since the leveI of nitrogen in the composition of both alloys is superior to their solubility limit in ferrite, a precipitation of Cr2N (chromium nitrides) occurred in the ferritic matrix, causing loss of corrosion resistance, thus signifying an increase in surface hardnes