AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DA LIGA AISI 904L COMO MATERIAL DE REVESTIMENTO DE EQUIPAMENTOS DA INDÚSTRIA DE ÓLEO E GÁS

Abstract

This work aimed to evaluate the mechanical and microstructural properties of the AISI 904L alloy weld overlay, both in the as welded and post weld heat treated (PWHT) conditions, obtained by gas metal arc welding process (GMAW) and electroslag welding process (ESW) on carbon steel ASTM A 516 Grade 70 as base metal. Microstructural evaluation was carried out by optical (OM) and scanning electronic microscopy (SEM) and mechanical properties were investigated by microhardness tests performed in weld metal, base metal and interface zone. Chemical analysis was conducted in order to evaluate chemical composition and dilution along the material profile. Finally, analysis by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and Electron Backscatter Diffraction (EBSD) techniques were conducted to evaluate secondary phases and the presence of partially diluted zones (PDZ) near to the fusion line. The results showed the occurrence of a microstructure composed by austenite having low proportion of secondary phases. PWHT did not promote significant changes on the microstructure and mechanical properties of the weld metal. In general, the overlay preserves its mechanical properties and presents a great potential as corrosion resistant layer.

Este trabalho tem o objetivo de avaliar o desempenho da liga AISI 904L, quanto às suas propriedades mecânicas e microestruturais na função de revestimento, na condição de como soldada e tratada termicamente, depositada pelos processos de soldagem a arco com gás inerte (GMAW) e eletroescória (ESW) sobre o aço carbono ASTM A 516 grau 70. A avaliação microestrutural foi conduzida através de microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV) e as propriedades mecânicas foram avaliadas através de ensaios de microdureza conduzidos desde o metal base até o revestimento, passando pela interface da união dos materiais. Foi realizada, adicionalmente, análise química por espectrometria de emissão ótica para avaliação da composição química e da diluição ao longo do perfil do metal de solda, e ainda, análise por espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e difração de elétrons retroespalhados (EBSD) para caracterizar regiões de interesse, identificação de fases secundárias e ocorrência de zonas parcialmente diluídas próximas à linha de fusão. Os resultados mostraram a formação de uma microestrutura austenítica com pequena proporção de fases secundárias. O tratamento térmico de alívio de tensões não promoveu mudanças significativas nas propriedades do metal depositado. De uma maneira geral, o material depositado preserva suas propriedades mecânicas e apresenta um grande potencial quanto a sua resistência à corrosão.