CARACTERIZAÇÃO POR TÉCNICAS NÃO DESTRUTIVAS DO AÇO UNS 32750 TERMICAMENTE ENVELHECIDO

Abstract

Superduplex stainless steels (SDSS) are highly valued for their dual-phase characteristics, which provide exceptional mechanical and corrosion resistance simultaneously. Consequently, their applications have expanded, and research in this area is continually evolving to meet the needs of various industries, particularly petrochemicals. However, exposure to high service temperatures may cause microstructural imbalance, leading to the precipitation of harmful phases and a subsequent decrease in the aforementioned properties. Therefore, non-destructive evaluations that determine the presence of deleterious secondary phases are useful for assessing the integrity of this material. This study analysed the effects of microstructural changes on UNS 32750 superduplex stainless steel. The steel was analyzed in its asreceived state and after being aged at 450ºC, 550ºC, and 650ºC for 8, 24, and 96 hours. Non-destructive techniques, including ferroscopy and electromagnetic measurements using the permeametry technique, were employed. The study compared inspection techniques, including optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), and microhardness, with the aim of correlating them with microstructural changes. The results suggest that higher exposure temperatures may lead to the progressive formation of secondary phases compared to unaged material, as well as a decrease in the percentage of ferrite (δ). This indicates a convergence between the analysis techniques used. Thus, the results will aid in establishing dependable guidelines for non-destructive microstructural characterisation of this group of stainless steels. This technique can then be employed as a quality control tool in the construction and assembly of pipes and industrial processes.

Os aços inoxidáveis superduplex (AISD), reúnem excelentes atributos diante da sua característica bifásica, proporcionando excelente resistência mecânica e a corrosão concomitantemente. Desta forma, as aplicações destes aços têm se expandido e as pesquisas relacionadas estão sendo continuamente evoluindo de modo a atender as necessidades requeridas pelas indústrias, em especial as petroquímicas. Entretanto, a exposição a elevadas temperaturas de serviço pode conduzir ao desequilíbrio microestrutural e assim o surgimento de precipitação de fases deletérias, resultando em uma diminuição das propriedades mencionadas. Por esta razão, avaliações não destrutivas determinando a presença de fases secundárias deletérias são de grande utilidade para avaliar a integridade deste material. Neste contexto, o presente trabalho analisou os efeitos das mudanças microestruturais produzidas no aço inoxidável superduplex UNS 32750 como recebido e quando envelhecidos à 450ºC, 550ºC e 650ºC por um período de 8 horas, 24 horas e 96 horas. Foram utilizadas técnicas não destrutivas através ferritoscopia e medidas eletromagnéticas pelo uso da técnica de permeametria, realizando uma caracterização comparativa destas técnicas de inspeção com as técnicas convencionais de microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microdureza, a fim de correlacionar com as mudanças microestruturais. Os resultados obtidos indicam que os aumentos da temperatura de exposição promoveram uma possível formação progressiva de fases secundárias em relação ao material não envelhecido e a diminuição do percentual de ferrita (δ), apresentando uma convergência entre as técnicas de análises utilizadas. Desta forma, os resultados irão contribuir no sentido da consolidação de diretrizes confiáveis na caracterização microestrutural não destrutiva desta família de aço inoxidáveis de modo que esta técnica possa ser empregada como ferramenta de controle da qualidade na construção e montagens de tubulações e processos industriais.