Efeito de tratamentos térmicos na microestrutura e no perfil de microdureza de revestimentos de ligas de níquel depositadas a laser em um aço API 5CT L80.

Abstract

Nos últimos anos, a aplicação de dutos de aço para a exploração e condução de petróleo, gás e minérios está crescendo consideravelmente. Isto se deve ao baixo custo, comparado a outras formas, e segurança operacional apresentada neste transporte. Entretanto, os problemas de corrosão nos aços ocorrem frequentemente nas mais variadas atividades, como por exemplo, nas indústrias químicas, petrolíferas, entre outras. Em consequência disso, pode haver prejuízos de ordem não só econômica e ambiental, mas colocando em risco também a integridade física de seres humanos. Assim sendo, a demanda por materiais metálicos de elevada resistência mecânica e à corrosão em ambientes agressivos tem sido recorrente na indústria petrolífera. Diversos pesquisadores têm avaliado a possibilidade de deposição de recobrimentos de ligas de níquel como uma alternativa para a proteção das paredes internas dos tubos ao fenômeno de corrosão. Entretanto, poucos trabalhos investigaram os fenômenos de interface associado às modificações microestruturais das ligas e do aço em função das condições de processamento. Neste contexto este trabalho se propôs a avaliar o efeito da deposição a laser de superligas de níquel e de diferentes tratamentos térmicos sobre as características microestruturais e dureza das ligas e do aço. Para realização deste projeto, foram utilizadas amostras de aço API 5CT grau L80 revestidas pelas superligas Inconel 625 e Hastelloy C276, pelo processo de deposição a laser. O aço foi caracterizado por meio de dilatometria, traçando-se diagramas TRC e definindo-se as temperaturas Ac3 e Ac1. Por meio da aplicação do modelo de Rosenthal, uma simulação computacional do perfil térmico de deposição das ligas de Ni sobre o aço foi gerada e parâmetros como temperaturas de pico e taxas de resfriamento foram determinados para diferentes pontos da ZTA. Os resultados mostraram que este processamento de deposição a laser induz um gradiente microestrutural e de propriedades prejudicial ao aço na ZTA. Após a caracterização microestrutural das superligas de níquel e da zona termicamente afetada do aço, as amostras foram submetidas a tratamentos térmicos distintos. Como principal resultado, foi possível obter perfis de dureza homogêneos ao longo da amostra, atenuando a características de risco da ZTA formada no aço.