AÇOS INOXIDÁVEIS APRES. 15.2

1

AÇOS INOXIDÁVEIS

Prof.: M.Sc. Antonio Fernando de carvalho Mota Engenheiro Mecânico e Metalúrgico

Tem Inox. No petróleo?

Descoberto em 1912 pelo inglês Harry Brearly

•

Liga FERRO-CROMO

“Stainless Steel” – aços sem manchas – não era

atacado ( ou “manchado” ) quando submetido aos

ataques metalográficos.

PROGRAMA DE CAPACITAÇÃO DA ACESITA

O que é Aço – O que é Aço Inox.

 AÇO = FERRO + CARBONO

 AÇO INOX. = FERRO + CARBONO + CROMO (11%

MIN.)

 AÇO INOX. = FERRO + CARBONO + CROMO + NÍQUEL

MAIS MALEÁVEL

L

l

Principais Atributos do Aço Inox.

 Alta durabilidade

 Alta resistência à corrosão

 Resistência mecânico adequada

 Higiênico, fácil de limpar

(baixa rugosidade)

 Não contamina os alientos

via bactérias ou “pick-up”

 Visual marcante e moderno

 Facilidade de conformação e

união

 Acabamentos superficiais variados

– lixados, polidos e decorados

EFEITO DO % DE CROMO SOBRE A

RESISTÊNCIA À CORROSÃO

corrosão

C

O

R

R

O

SÃ

O

(

m

m

/a

n

o

)

% CROMO

5 Aços Inoxidáveis O O O O

+

HIDRÓXIDO DE

FERRO

(FERRUGEM)

HIDRÓXIDO DE

FERRO

(FERRUGEM)

Baixa resistência mecânica

Baixa resistência mecânica

O O H H HH

Porosa

Porosa

AÇO

Fe

Fe

Fe

Fe

Fe

A CAMADA PASSIVADORA

6

Aços Inoxidáveis

+

ÓXIDO DE CROMO

ÓXIDO DE CROMO

Boa resistência mecânica

Boa resistência mecânica

AÇO

INOXIDÁVEL

Cr

Fe

Fe

Fe

Fe

CAMADA PASSIVADORA

CAMADA PASSIVADORA

Não-porosa

Não-porosa

Auto-regenerativa

Auto-regenerativa

Boa aderência

Boa aderência

A CAMADA PASSIVADORA

 A resistência dos aços inoxidáveis à corrosão deve-se à formação da chamada camada passiva, que protege o metal base do ataque químico ambiental.

 O estado passivo é consequência da formação de um filme

extraordinariamente fino de óxido protetor CrO₄2- _{(espessura de}

30 a 50 A ) na superfície os aços inoxidáveis ⁰

Aços Inoxidáveis - Passivação

7

Cr + 2O2 _{+ 2e}-  (CrO 4)

2-AÇOS INOXIDÁVEIS

Qual a ação do Cromo?

Ferrita

8

Efeito do teor do cromo , sobre campo austenítico Diagrama de constituição da liga Fe-Cr

Martensítico

Fe – Cr – C Ferrítico

Semi-ferrítico (Ferrita + Martensita

)

AÇOS INOXIDÁVEIS - GRADE Fe – Cr - C

9

Ferríticos

Aplicações médicas

Aços Inoxidáveis Martensíticos (TCC)

•

São essencialmente ligas binárias de ferro e cromo

com 12% a 17% Cr;

•

São magnéticos e temperáveis;

•

Apresentam maior resistência mecânica e maior

dureza;

•

Possuem baixa resistência à corrosão comparada

aos ferríticos e austeníticos.

10

Obs.: A Norma NBR-6214 padroniza os tipos de tratamentos térmicos dos aços inoxidáveis austeníticos, martensíticos e ferríticos.

cutelaria

11 Liquid Ferrite Ferrite Austenite Austenite Ferrite

+

Austenísticos

Fe – Cr – Ni- C Duplex (austenita + ferrita)

PH (endurecíveis por precipitação)

AÇOS INOXIDÁVEIS - GRADE Fe – Cr – Ni - C

12

Classificação AISI (American Iron and Steel Institute )

Toma-se por base :

- A microestrutura do aço;

-

_{A composição química do aço.}

13

CLASSIFICAÇÃO AISI

DOS

AÇOS INOXIDÁVEIS

CLASSIFICAÇÃO AISI

DOS

AÇOS INOXIDÁVEIS

AÇOS INOXIDÁVEIS

QUANTO AO TIPO

São classificados segundo a microoestrtura

•

Martensíticos (Fe, Cr)

 endurecidos por TT

•

Ferríticos (Fe, Cr)

 não endurecíveis por TT

•

Austeníticos (Fe, Cr, Ni)

 não endurecíveis por TT

TIPOS DE AÇOS INOXIDÁVEIS

AUSTENÍTICO

AUSTENÍTICO

FERRÍTICO

FERRÍTICO

_{MARTENSÍTICO}

MARTENSÍTICO

CLASSIFICAÇÃO AISI PARA AÇOS INOXIDÁVEIS:

X YY a

1º 2º 3º

1° Digito – Indica micro-estrutura do aço, podendo ser:

2 ou 3 – aços inoxidáveis austeníticos;

4 - aços inoxidáveis ferríticos ou martensíticos. 2° Dígito – Os dois dígitos que seguem ao primeiro particularizam

uma faixa de composição química. Sem significado lógico.

3° Dígito – Diferenciam aços de composição semelhante.

Um dos elementos químicos tem faixa de composição química alterada.

Forma de Classificação AISI para aços inoxidáveis:

X YY a

1º 2º 3º

Exemplo:

304→ % C ≤ 0,08

304 L → % C ≤ 0,03 (demais elementos idênticos ao 304)

L = Low Carbon (baixo carbono)

18

SÉRIE 400

AISI Ferritic Steels, Body-Centered Cibic, Magnetic , Not heat tratable

19 AISI C Mn Cr Ni Others 403 0.15 max. 1.0 11.5-13 410 0.15 max. 1.0 11.5-13 416 0.15 max. 1.2 12-14 0.15 S min. 420 0.15 min. 1.0 12-14 431 0.20 max. 1.0 15-17 1.2-2.5 440A 0.60-0.75 1.0 16-18 0.75 Mo max. 440B 0.75-0.95 1.0 16-18 0.75 Mo max. 440C 0.95-1.20 1.0 16-18 0.75 Mo max.

Cont. SÉRIE 400

Qual a diferença entre o 410 e o 420?

410 → C ≤ 0,15 Resp.: O 410 tem menor teor de carbono 420 → C ≥ 0,15

AISI Martensitic Steels Body-Centered Cibic, Magnetic Heat treatable Nominal composition, %

Turbina à Gás Motor a Jato

Artigos de Cutelaria

Martensíticos Ex. AISI 420: estes aços são especificados quando a aplicação requer elevadas resistência à tração, à fluência e à fadiga, combinadas com requisitos moderados de resistência à corrosão e utilizações em até 650 °C.

21

TABLE AISI Austenitic Grades – Type 300

AISI C Mn Cr Ni Others 301 0.15max. 2.0 16-18 6.0-8.0 302 0.15max 2.0 17.19 8.0-10.0 304 0.08max 2.0 18-20 8.0-12.0 304L 0.03max 2.0 18-20 8.0-12.0 309 0.20max. 2.0 22-24 12-15 310 0.25max. 2.0 24-26 19-22 316 0.08max 2.0 16-18 10-14 2-3Mo 316L 0.03max 2.0 16-18 10-14 2-3Mo

321 0.08max 2.0 17-19 9-12 (5x%C)Ti min. 347 0.08max 2.0 17-19 9-13 (10x%C)Nb-Ta min

22

TABLE AISI Austenitic Grades – Type 200

Face-centered cubic, nonmagnetic, not heat treatable Nominal composition, %

AISI C Mn Cr Ni Others

201 0.15max. 7.5 16-18 3.5-5.5 0.25N max. 202 0.15max. 10.0 17-19 4.0-6.0 0.25N max.

Utilizado no escapamento

SILENCIOSOS com aço AISI 430 (Ferrítico) – na soldagem é

parcialmente Austenítico a altas temperaturas e precipita Martensita quando resfriado rapidamente.

SOLUÇÃO: Substituir pelo aço AISI 409, cuja adição de Titânio ou Nióbio elimina a formação de Austenita a altas temperatura devido a formação de carbonitretos.

Aços Inoxidáveis Ferríticos 409 em substituição do 430

(fragilidade após a soldagem. o elevado crescimento do tamanho de grão, a formação parcial de martensita e a precipitação de

24 CHAPAS DE AÇOS INOXIDÁVEIS FABRICADAS PELA

ACESITA- CIA AÇOS ESPECIAIS ITABIRA

0BS.: Em escapamento de automóveis o aço AISI 430 foi substituído pelo aço AISI 409 para evitar formação de Austenita em altas

temperaturas  no resfriamento Martensita.

O aço AISI 420 foi substituído pelo AISI 410 porque forma menos carbonetos.

C

O

M

P

O

S

IÇ

Ã

O

Q

U

ÍM

IC

A

Custo relativo

Material Custo Relativo

Aço-carbono estrutural 1 Aço inoxidável 304 8,6 Aço inoxidável 304 L 13,3 Aço inoxidável 310 13,5 Aço inoxidável 316 11,1 Aço inoxidável 321 13,7 Aço inoxidável 410 6

AÇO INOX. AUSTENÍTICO Cr 16 - 26 %Ni% 6 - 22 FERRÍTICO Cr% 12 - 30 Altas temperaturas Baixas temperaturas Resistência à fluência Resistência à corrosão Solda fácil (s/TT) Mais barato Difícil de soldar Resistente ao Cl -Resistência à corrosão

CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS INOXIDÁVEIS

•

_{Ferríticos, Série 400;}

•

_{Martensíticos, Série 400;}

•

_{Austeníticos, Série 200 (ao Mn) e 300 (ao Ni);}

DIFICULDADES E PROBLEMAS

• _{Preparação de superfície com}

ferramentas inadequadas pode contaminar o metal, levando a corrosão.

No processo de fabricação utilizar duas linhas de equipamentos

Quando aços austenísticos (como 304 ou 316) são aquecidos na faixa de 450 a 850 C, ou resfriados lentamente nesta faixa ocorre uma ⁰ ⁰ descromização, precipitação de carbonetos de cromo Cr₂₃C₆, ao longo dos contornos de grão.

Este fenômeno é denominado SENSITIZAÇÃO responsável pela

CORROSÃO INTERGRANULAR.

30

CORROSÃO INTERGRANULAR

Desenho esquemático do empobrecimento do Cr

Zona fina adjacente ao grão empobrecido em cromo

Carbonetos ricos em cromo

COMO EVITAR A CORROSÃO INTERGRANULAR?

31

Resp.: 1- Uso de aços de extra-baixo teor de carbono

(C<0,03%), como o AISI304L e o AISI316L.

Resp.2- Estabilização do carbono do aço por adição de

elementos carburígenos (nióbio, titânio)

Resp.3- Dissolução dos carbonetos através de

aquecimento a temperatura na faixa de 1000 a 1100

C , seguido de um resfriamento rápido (hipertêmpera)

⁰

para evitar a re-precipitação dos carbonetos durante o

arrefecimento.

32

Sem Sensibilização Com Sensibilização (AISI 304)

SENSIBIZAÇÃO DOS AÇOS INOXIDÁVEIS AUSTENÍTICOS

Aço AISI 304L, exposto a 450°C (96h), não sensitizado. Aumento 1000x

MEDIDAS PARA EVITAR A CORROSÃO

INTERGRANULAR

(Resumo)

 Redução do teor de C: É obtido por meio do refino via AOD do aço, no qual são obtidos teores de C da ordem de 0,03%. São os aços

denominados classe L (“low carbon”).

 Adição de elementos de liga: Consiste na adição de elementos de liga que possuam maior afinidade com o C que o Cr. São elementos

formadores de carbonetos, como o Ti, o Nb e o Ta. Aços que

contenham estes elementos são chamados de aços estabilizados.  Tratamento térmico de solubilização: consiste no aquecimento em

temperaturas entre 1060 e 1100ºC seguido de resfriamento rápido.

Nestas temperaturas os carbonetos do tipo M₂₃C₆ são dissolvidos e os

átomos de C e Cr ficam em solução sólida.

CONVERSOR (AOD) Argon oxygen decarburization is a process primarily

34

TECNOLOGIA DA SOLDAGEM DOS AÇOS INOXIDÁVEIS

35

PICADEIRA E ESCOVA DE ARAME

SOLDAGEM COM ELETRODO REVESTIDO - SMAW

Zona fundida

Zona afetada pelo calor Metal de base

SOLDAGEM TIG

Alta qualidade de solda, sem a ocorrência de respingos, escória e dispensando em muitos casos a limpeza posterior a solda

Inspeção e controle sem precisar interromper o arco

Eletrodo Revestido

TIG

TIG

CC-Uso da cobre-junta (backing)

Por cobre-junta entende-se uma maneira de proteger o líquido contra a contaminação com a atmosfera e também que sustente fisicamente este líquido (suportar o metal fundido durante a execução da soldagem).

O cobre-junta pode ser sólido ou gasoso, temporário ou permanente. No caso de cobre-junta sólido temporário não pode haver ligação entre a raiz do cordão e o material do cobre-junta.

A soldagem dos aços inoxidáveis exige a utilização de cobre junta. Este geralmente é gasoso ou fabricado com cobre ou material cerâmico.

38

Esquema de um cobre-junta.

Em (a) para uma junta entre duas chapas; (b) para uma junta entre dois tubos; em (c) um cobre-junta gasoso para uma junta entre dois tubos.

SOLDAGEM DE AÇO INOXIDÁVEL COM PURGA

SISTEMA DE GÁS INERTE “PURGA”

(PURGING-SYSTEM)

Economia de Gás Inerte de até 90%

Maior Produtividade devido o menor tempo e um menor volume de Gás inerte

39

Dispositivo para controle da vazão e pressão de gás de purga

Soldagem MIG/MAG (GMAW – Gas Arc Welding)

MIG (Metal Inert Gas) MAG (Metal Active Gas)

AVALIAÇÃO:

POR QUE O PROCESSO DE SOLDAGEM TIG PRODUZ A SOLDA DE MELHOR QUALIDADE?

TIG

ELETRODO REVESTIDO

OXIGÁS

Junta soldada com menor zona fundida e menor zona afetada pelo calor

O que acontece durante a soldagem dos aços inoxidáveis?

42

Obs.: A SENSITIZAÇÃO ocorre mais frequentemente no

metal de base do que no metal de solda.

Cordão de Solda

Regiões Sensitizadas

43

SOLDAGEM DOS AÇOS INOXIDÁVEIS

(CONSULTORIA)

TIG

ARAME TUBULAR ELETRODO REVESTIDO

ESTRATEGIA ECONÔMICA:

Substituição do TIG e do MIG pelo

ELETRODO REVESTIDO e ARAME TUBULAR.

Com o uso de elementos carburígenos foi possível substituir o argônio pelo Gás carbónico (CO₂)

NCS AWS/ASME Corrente / _Polaridade Posição de _{Soldagem Propriedades Mecânicas} Composição Química / 47 E 347 -16 C<0,08 Cr: 18,0–21,0 Ni: 9,0–11,0 Nb >8 x C até 1,0 LR>520N/mm² A>30%

Metal Solidificado _{Escória, Metal de Base e} Arame Líquidos Poça de Fusão Escória Solidificada Somente no Tubular Bocal

Arame Tubular e Alma Metálica

com Proteção Gasosa

Pós Metálicos, Ligas, Fomadores de Escória Desoxidantes, etc. Arco Elétrico Metal de Base Gás de Proteção Bico de Contato

46

Duas grandezas podem medir a resistência à fadiga do cordão da junta soldada.

 = Raio no pé do cordão

 = Ângulo da concordância no pé do cordão Quando  e   Resistência a Fadiga

FLANGES SOLDADOS X FLANGES FORJADOS

Os tubos são submetidos a temperaturas em torno de 1050 ºC, provocando a dissolução dos carbonetos de cromo precipitados

durante as soldagens.

Após essa etapa, os tubos são resfriados bruscamente assegurando neste processo, uma estrutura adequada à corrosão.

Aços Inoxidáveis- solubilização

47

CORROSÃO LOCALIZADA

B – Corrosão por

pites (puntiforme)

CORROSÃO LOCALIZADA

CORROSÃO EM FRESTAS

C – CORROSÃO SOB TENSÃO FRATURANTE

• _{Esse tipo de corrosão ocorre quando o metal ou liga está}

submetido, simultaneamente, a um estado de tensão e a um meio corrosivo específico.

• _{O trincamento que ocorre, em decorrência da tensão existente}

é, frequentemente, transgranular, isto é, se desenvolve rompendo todo o grão, sem a preferência de propagação segundo os contornos de grão

52

SOLDAGEM DOS AÇOS INOXIDÁVEIS

ELEMENTOS ALFÁGENOS COMO O CROMO:

Mo, Si, Nb, Ti e V

ELEMENTOS GAMÁGENOS COMO O NÍQUEL:

Mn e N

DIAGRAMA DE SCHAEFFLER

A partir do Diagrama de Schaeffler, podemos ter uma previsão da microestrutura da solda e da ocorrência de problemas, a partir do cálculo do Níquel equivalente (Nieq) e do Cromo equivalente (Creq).

Diagrama de Schaeffler

58

METALURGIA DA SOLDAGEM

Fissuração a quente

Durante a soldagem

Regiões problemáticas típicas na soldagem de aços inoxidáveis:

(1) Trinca a Quente ou por perda de ductilidade acima de 1250°C;

(2) Formação de fases intermetálicas após aquecimento entre cerca de 450 e 900°C;

(3) Crescimento de grão na ZTA;

(4) Fragilização e Trinca a Frio por formação de martensita.

(5) Na região de coexistência de ferrita e austenita, uma pequena área triangular que não é atingida por nenhum dos problemas indicados

(Diagrama de Schaeffler)

60

Solidificação apresenta problemas de fissuração a quente na ZF e ZTA

Alto teor de liga formação de intermetálicas perda de ductilidade e tenacidade Formação de martensita risco de

fissuração a frio _{Crescimento de grãos e}

fragilização a altas temperaturas

Creq = Cr + Mo + 1,5 Si + 0,5 Nb N ie q = N i + 3 0 C + 0 ,5 M n

SOLDABILIDADE DOS AÇOS INOXIDÁVEIS

Diagrama de Scheaffler utilizado para previsão da susceptibilidade a fissuração e fase sigma

316 304

63

Solução para evitar a trinca a quente (em aços inoxidáveis austeníticos)

Conhecendo a composição química do Metal de Base, antes de soldar, determinar pelo Diagrama de Schaeffler a microestrura do cordão de solda. Caso a microestrutura não seja totalmente Austenita e a percentagem de

Ferrita esteja entre 4 e 10% não ocorrerá trinca a quente.

A percentagem de Ferrita pode ser obtida também por leituras magnéticas (Número de Ferrita) (FN, sigla em inglês por Ferrite Number).

Analisador de Medidor de Ferrite Diverse FM300 Medição do conteúdo de ferrita de depósitos de solda

Uma versão da sonda refrigerada a ar possibilita a medição de ferrita em amostras quentes.

Diagrama de De Long ou Diagrama de Shaeffler modificado N IQ U E L E Q U IV A L E N T E CROMO EQUIVALENTE 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 0% 2% 4% 6% 7,6% 9,2% 10,7 % 12,3 % 13,8 % 10 12 16 18 14 2 6 8 4 0 NÚMERO DE FERRITA (WRC) LINH_{A A} + M SCHA EFFL_ER AUSTENITA AUSTENITA MAIS FERRITA ( ) PERCENTAGEM DE FERRITA (MAGNÉTICA) N IQ U E L E Q U IV A L E N T E CROMO EQUIVALENTE 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 0% 2% 4% 6% 7,6% 9,2% 10,7 % 12,3 % 13,8 % 10 12 16 18 14 2 6 8 4 0 NÚMERO DE FERRITA (WRC) 0% 2% 4% 6% 7,6% 9,2% 10,7 % 12,3 % 13,8 % 10 12 16 18 14 2 6 8 4 0 NÚMERO DE FERRITA (WRC) LINH_{A A} + M SCHA EFFL_ER AUSTENITA AUSTENITA MAIS FERRITA ( ) PERCENTAGEM DE FERRITA (MAGNÉTICA)

65

DILUIÇÃO

Diluição é a participação do metal de base na constituição da zona fundida.

 A – área da seção transversal da Zona Fundida = MB + MA

 B – área de participação do metal de base na seção transversal da Zona Fundida = MB

 d – Coeficiente de Diluição

Diluição, d = Metal Base = MB Zona Fundida MA+MB

Solda autogêna (sem metal de adição)  d = 100% Brasagem (sem fusão do metal de base) d = 0%

B B

A

Ex,:Temos como Metal de Base aço inoxidável Ferrítico ABNT 430 (0,003%C, 0,9%Mn, 0,4%Si e 17,0%Cr), e

Metal de Adição eletrodo AWS E309 (0,06%C, 0,7%Mn, 0,7%Si, 22,1%Cr e 12,5%Ni),

com uma diluição de 30%.

Solução: Metal base: Nieq = 1,4, Creq = 17,9 e Metal adição: Nieq = 14,7, Creq = 23,2,

Jogando-se esses valores no diagrama podemos notar que na zona fundida teremos 15% de Ferrita.

SOLDABILIDADE DOS AÇOS INOXIDÁVEIS - APLICAÇÃO

PROCESSO Faixa de diluição (%)

Eletrodo revistido 10 a 30 TIG com adição 2 a 20 Plasma com adição 20 a 40

67

Uso do diagrama de

:

Calcula-se o Nieq e Creq, do metal de base e de adição, e

traça-se uma reta da projeção entre os valores

encontrados.

A microestrutura da ZF no segmento de reta dependerá da

diluição da solda, quanto menor, mais perto do metal de

adição ficará.

Cada uma dessas partes do segmento representa de 0 a

100% de diluição do cordão de solda.

Marca-se no diagrama 0% de diluição no ponto que

corresponde à composição química do metal de adição e

100% no ponto da composição química do metal de base.

68

Metalurgia da Soldagem

FISSURAÇÃO A QUENTE (DURANTE A SOLIDIFICAÇÃO)

Durante a soldagem

69

Regiões problemáticas típicas na soldagem de aços inoxidáveis:

(1) Trinca a Quente ou por perda de ductilidade acima de 1250°C;

(2) Formação de fases intermetálicas após aquecimento entre cerca de 450 e 900°C;

(3) Crescimento de grão na ZTA;

(4) Fragilização e Trinca a Frio por formação de martensita.

5

(5)

Diagrama de Schaeffler

(1) Trinca a Quente ou por perda de ductilidade acima de 1250°C;

(2) Formação de fases intermetálicas após aquecimento entre cerca de 450 e 900°C;

(3) Crescimento de grão na ZTA;

(4) Fragilização e Trinca a Frio por formação de martensita.

(5) Na região de coexistência de ferrita e austenita, uma pequena área triangular que não é atingida por nenhum dos problemas indicados

Ex,:Temos como Metal de Base aço inoxidável Ferrítico ABNT 430 (0,003%C, 0,9%Mn, 0,4%Si e 17,0%Cr), e

Metal de Adição eletrodo AWS E309 (0,06%C, 0,7%Mn, 0,7%Si, 22,1%Cr e 12,5%Ni),

com uma diluição de 30%.

Solução: Metal base: Nieq = 1,4, Creq = 17,9 e Metal adição: Nieq = 14,7, Creq = 23,2,

Jogando-se esses valores no diagrama podemos notar que na zona fundida teremos 15% de Ferrita.

Processo Faixa de diluição (%)

Eletrodo revestido 10 a 30 TIG com adição 2 a 20 Plasma com adição 20 a 40

BENS DE CAPITAL – CONSULTORIA TÉCNICA

VASOS DE PRESSÃO: Usina Nuclear, Vaso de contenção. Refinaria.

73

Energia nuclear no Brasil

1985 - A primeira usina nuclear brasileira, Angra 1, opera com um reator do tipo PWR (reator a água leve pressurizada) cap. 657 MW, desenvolvido pela empresa americana Westinghouse.

Acordo do tipo “turn key” (chaves na mão). O custo até 31/12/ 2007 foi de R$ 1,468 bilhão.

Tecnologia de soldagem de aços inoxidáveis para evitar a corrosão intergranular – uso de aços com extra baixo teor de carbono – AISI 304L e AISI 316L.

74

Energia nuclear no Brasil

Angra 2 foi fruto de um acordo nuclear Brasil-Alemanha, e sua construção e operação ocorreram conjuntamente à transferência de tecnologia para o país, o que levou também o Brasil a

um desenvolvimento tecnológico próprio, do qual resultou o domínio sobre todas as etapas de fabricação do combustível nuclear. Angra 2 opera com um reator alemão Siemens/KWU (atual AREVA NP) e sua potência nominal é de 1350 MW.

O custo até 31/12/2007 foi de R$ 5,108 bilhões.

Tecnologia de soldagem de aços inoxidáveis para evitar a corrosão intergranular – uso de eletrodos estabilizados ao nióbio – AISI 347.

Precipitação da Fase

 → Fragilização

A Ferrita  em altas temperaturas de trabalho, acima de 600ºC, se transforma em Fase Sigma (frágil) - phase transformations, sigma phase, A transformação da Fase  em Austenita ocorre acima de 1230ºC.

75

Aço AISI 304 laminado Tratamento: 6.000h à 600ºC Ataque: água régia diluída Aumento: 1000x

Aço AISI 347 – zona fundida Tratamento: 6.000h à 600ºC Ataque: água régia diluída Aumento: 1000x

Vaso de contenção de Angra 2 Solda: Metal de Base AISI 304

Metal de Adição AISI 347

Qual a diferença entre aço inox e aço cirúrgico?

AÇOS INOXIDÁVEIS CIRÚRGICOS

O aço cirúrgico é um tipo de aço inoxidável especialmente adequado para as aplicações cirúrgicas, é fácil de limpar e de esterilizar.

Aço Cirúrgico - De muitos aços inoxidáveis disponíveis, somente 316L e 316LVM são apropriados por não apresentar problemas de

rejeição e inflamações para o uso de implantes e na colocação de

piercings e ornamentos corporais como a joia do corpo.

O 316L é uma variedade low carbon de 316.

O 316LVM é o 316L que foi derretido a vácuo; o vácuo impede que o ar ou contaminadores transportados por via aérea que se unam ao metal líquido na aciaria, tendo por resultado um aço mais

Caracterização química e metalográfica dos aços inoxidáveis de implantes removidos de pacientes

Autores: Elison da Fonseca e SilvaI_{; Luiz Fernando Cappa de Oliveira}II

MÉTODO: Foram analisados doze implantes removidos de pacientes afetados por quadro inflamatório.

RESULTADOS: Observou-se que, todos os implantes apresentavam tamanho de grão superior ao recomendado pela

norma, constatou-se também a presença de ferrita delta em dez dos doze

implantes removidos, que de acordo com a norma ASTM F138-92 não deveriam ser percebidas microscopicamente com um aumento de 100 vezes.

CONCLUSÕES: Em oito casos existe forte indicação de que as inflamações foram

desencadeadas pela corrosão por pite.

O corpo humano raramente reage com implantes de aço

AÇOS INOXIDÁVEIS DUPLEX

•

_{Excelente resistência à corrosão em meios}

agressivos devido à sua habilidade em se passivar;

•

_{Apresentam resistência mecânica superior aos aços}

inoxidáveis austeníticos e ferríticos;

•

_{Aplicações:}

• Indústria petroquímica (em unidades de

dessalinização, dessulfuração e equipamentos para

destilação);

• Papel e celulose (em digestores, plantas de sulfito

e sulfato e sistemas de branqueamento).

O FUTURO EM PONTES É AÇO INOXIDÁVEL DUPLEX

A Celtic Gateway Footbridge

TROCADOR DE CALOR EM DUPLEX

Tecnologia desenvolvida pela Cia. Belga Welders N.V. “Segredo guardado a sete chaves”

AÇOS INOXIDÁVEIS DUPLEX

Microestrutura

Duplex x Ferrítico e Austenítico

Aço Inox Limite de

escoamento MPa Limite de resistência MPa Alongamento (%) Austenítico ≈ 250 ≈ 550 > 50 Ferrítico ≈ 350 ≈ 550 25 - 30 Duplex 500 – 550 700 -800 ≈ 40

Microestrutura de um aço inoxidável duplex: a Ferrita é a fase escura e a Austenita é a fase clara.

CONSULTÓRIA TÉCNICA:

http://www.salsoldas.com.br

Juntas soldada em tubulação de material super duplex,

será necessário fazer alívio de tensão nas juntas ?

Resp.: Não se faz alívio de tensões em material

super-duplex devido a formação da Fase Sigma na zona da

junta soldada ocasionando a fragilidade da mesma.

OUTROS TIPOS DE AÇOS INOX

DUPLEX PH

•Microestrutura bifásica

austenite+ferrite

•Melhor resistência corrosão que

os austeníticos

•Tensão cedência pode atingir

valores duplos dos austeníticos

•Endurecimento por precipitação

•Teores variáveis de Ni e Mo

•Precipitados de Cu, Al, Ti e Nb

•Elevadas resist. mecânica e

tenacidade, mantidas a altas temperaturas

(17-4 PH) ASTM A 182 grau F55

AÇOS INOXIDÁVEIS ENDURECÍVEIS POR PRECIPITAÇÃO - PH

•

_{Alta resistência à corrosão;}

•

_{Elevada resistência mecânica;}

•

_{Aplicações:}

• empregados na indústria aeronáutica, em molas

especiais e outros componentes de responsabilidade.

AÇOS INOXIDÁVEIS PH

Os aços inoxidáveis do tipo 15-5PH da Villares Metals foram homologados pela Embraer no final de janeiro.

Os aços com a designação "PH" são usados na fabricação de componentes da estrutura dos aviões e têm elevadas propriedades mecânicas e boa resistência à corrosão. A Villares Metals informou que estão em

processos de certificação junto à Embraer os aços do tipo 13-8MoPH, 17-4PH e 300M, o

último utilizado para o trem de pouso de aeronaves.

86

Foto Embraer Trem de Pouso Principal

de um EMB170 /190

TEMPERATURAS LIMITES DE UTILIZAÇÃO

MATERIAL Partes pressurizadas Partes não pressurizadas

Aço inox. 304 e 316 600ºC 800ºC Aço inox. 304L e 316L 400ºC 800ªC Aço inox. 310 600ºC 1.100ºC

87 Acima de 600ºC ocorre a formação de “Fase Sigma” , resultando em severa fragilização do material.

Essa mudança na estrutura metalúrgica ocorre principalmente nos aços AISI 316 e 310.

Microestrutura – Fase Sigma

O corre quando o duplex experimenta temperaturas na faixa de 600 a

1000º C, sendo a mais crítica a faixa de 700 a 900º C. A fase sigma

se forma preferencialmente na ferrita, que possui mais cromo.

Quando a fase sigma se forma, as regiões ferríticas adjacentes ficam

empobrecida de cromo e, por isso, se convertem em austenita, com

essa formação o aço endurece e se fragiliza rapidamente.

• Consequências:

Perda de tenacidade

Controle de velocidade de resfriamento

Máxima temperatura de uso 320°C

89 PESQUISA E DESENVOLVIMENTO PELA UFSC EM PARCERIA COM O GRUPO GERDAU

90

TRANSFERÊNCIA DE TECNOLOGIA E CONSULTÓRIA

MERCADO DE

AÇO INOX, FERRÍTICO AISI 444

A Acesita S.A. desenvolveu um novo Aço Inoxidável Ferrítico denominado 444, o qual combina elevada resistência à corrosão, superior ao aço 304, e todas as vantagens dos Aços Inoxidáveis Ferríticos em relação aos Aços Inoxidáveis Austeniticos, como, por exemplo, a imunidade à corrosão sob tensão, além de uma maior competividade e estabilidade em termos de preços.

91 OBRIGADO