Title

COMPORTAMENTO DE UM AÇO INOXIDÁVEL SUPERMARTENSÍTICO (2% Mo) EM AMBIENTES CONTENDO NaCl, NaCl+CO2 E NaCl+H2S

BEHAVIOR OF A SUPERMARTENSITIC STAINLESS STEEL 13Cr-5Ni-2Mo IN THE ENVIRONMENTS: NaCl, NaCl+CO2 e NaCl+H2S

Authorship

José Wilmar Calderón-Hernández; Duberney Hincapié-Ladino; Mariana Perez de Oliveira; Carolina Passanate; Neusa Alonso-Falleiros

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Mariana Perez de Oliveira

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Carolina Passanate

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Neusa Alonso-Falleiros

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DOI

10.5151/1516-392X-24679

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Abstract

Aços inoxidáveis supermartensíticos (AISM) surgiram em meados dos anos 1990, após algumas empresas petroleiras e centros de pesquisa empreenderem projetos para desenvolver aços inoxidáveis com boa resistência mecânica e resistência à corrosão. A força motriz destes projetos foi a procura de aços inoxidáveis alternativos para os aços duplex e superduplex na extração de reservas de petróleo “offshore”, devido a seu alto custo e a problemas de produção naquela época. Os AISM são derivados dos aços martensíticos inoxidáveis convencionais, possuem menor teor de carbono, para permitir melhor soldabilidade e melhorar a resistência à corrosão, adição de níquel para evitar a presencia de ferrita delta (d) e adição de Mo, que também aumenta a resistência à corrosão. Através de ensaios de polarização potenciodinâmica foi avaliada a resistência à corrosão de um AISM 13Cr-5Ni-2Mo, denominado neste trabalho como AIS_2Mo, para três diferentes ambientes, NaCl, NaCl+CO2 e NaCl+H2S (soluções desaeradas). O material foi recebido como chapas laminadas a quente, as quais foram normalizadas a 1.050°C (½ hora/ar) e posteriormente revenidas a 600°C (2 horas/óleo). O melhor desempenho foi observado no eletrólito contendo apenas NaCl, com potencial de pite ao redor de 40 mV (ECS); o ambiente mais agressivo foi a mistura NaCl+H2S, com potencial de pite ao redor de -300mV (ECS), a mistura NaCl+CO2 teve potencial de pite intermediário, com valor 60 mV (ECS) abaixo do eletrólito contendo só NaCl.

Supermartensitic Stainless Steels (SMSS) appeared in the middle 90’s, after some oil and gas industries together with research institutes started projects to develop stainless steels containing good corrosion and mechanical properties. The driving force for this project was the search for new stainless steels as alternative to duplex and superduplex stainless steels, used in offshore oil extraction which have high costs and production troubles. SMSS are derived from conventional martensitic stainless steels, containing lower carbon (<0,02%C) to allow better weldability and improve intergranular corrosion resistance (because decrease in the formation of Cr23C6 precipitates), nickel is added to avoid the delta ferrite phase and molybdenum also is added to improve the corrosion resistance. Through potenciodynamic polarization tests the corrosion resistance of a SMSS with 13Cr-5Ni-2Mo, called here AIS_2Mo, was evaluated in three different electrolytes: NaCl, NaCl+CO2 and NaCl+H2S (deaerated solutions). The material was received as hot rolled plates, which were austenitized at 1,050°C (0,5 hours and air quenching) followed by tempering at 600 °C (2 hours and oil quenching). The best performance was observed in the electrolyte containing only NaCl, showing pitting potential (Ep) around 40 mV (ECS), the most aggressive environment was the mix of NaCl+H2S with Ep around -300 mV (ECS), the mixture NaCl+CO2 presented and intermediate value, with Ep value 60 mV below the NaCl electrolyte.

Keywords

Corrosão por pite; Aço inoxidável supermartensítico; NaCl; CO2; H2S

Pitting corrosion; Supermartensitic stainless steel; NaCl; CO2; H2S