EFEITO DO TRATAMENTO TÉRMICO PÓS-SOLDAGEM NA MICROESTRUTURA E COMPORTAMENTO EM CORROSÃO DE REVESTIMENTO DEPOSITADO PELO PROCESSO ELETROESCÓRIA

Abstract

The increasing demand for materials with good mechanical strength, corrosion resistance and oxidation resistance at elevated temperatures, as for example is demanded by the exploration and oil and gas industry. In addition to the need to reduce costs generated by the use of these alloys, studies with coatings deposited by welding processes have been developed. Generally after the execution of the coating by welding, it is necessary to carry out heat treatment to reduce the hardness of the ZTA and relieve stresses, such as those performed by Petrobras in pipes coated with the Inconel 625 alloy, where double tempering is performed close to 600 ºC, with a time that approaches 10 hours, which can generate microstructural changes that will affect mechanical and corrosion properties. The microstructure evolution and corrosion properties of Inconel 625 single-layer weld overlay deposited by the Electro Slag Process on low alloy steel were evaluated under various aging conditions. Post welding heat treatments were carried out at 600, 700, 800, 900, and 1,000 “C to compare the properties with the as-welded condition. Microstructure characterization was performed by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and transmission electron microscopy techniques. Vickers microhardness tests were also carried out. Corrosion behavior was evaluated by cyclic potentiodynamic to determine the corrosion potential and passivation interval, potentiostatic tests to determine the critical pitting temeprature, and immersion tests according to current standards. The results showed that hardness values initially increased up to 700 “C due to the gamma double-prime (;”) precipitation in the interdendritic regions. From 800 "C to 1000 “C, a continuous decrease of this property with increasing aging temperature was observed, as a consequence of the replacement of y” phase by ô-phase and partial dissolution of the Laves phase. At 1000 ºC, only MC carbides and some minor Laves phases are observed. These microstructural changes did not promote significant changes on the pitting potential because this result is mainly due to the Cr and Mo contents at dendrite cores. In general, the post welding heat treatment did not impair the corrosion properties, characterizing the acceptable behavior of the overlay after PWHT.

A crescente demanda por materiais com boa resistência mecânica, resistência à corrosão e resistência à oxidação em temperaturas elevadas, como por exemplo é demandado pela indústria de exploração e petróleo e gás. Além da necessidade de reduzir custos gerados pelo uso destas ligas, estudos com revestimentos depositados por processos de soldagem tem sido desenvolvido. Sendo que, geralmente após a execução do revestimento por soldagem é necessária a realização de tratamento térmico para redução da dureza da ZTA e alívio de tensões, como os realizados pela Petrobrás em tubos revestidos com a liga Inconel 625, onde duplo revenido é realizado próximo a 600 ºC, com tempo que se aproxima de 10 horas, o que pode gerar alterações microestruturais que afetarão as propriedades mecânicas e de corrosão. A evolução da microestrutura e das propriedades de corrosão de revestimento de Inconel 625, depositado em camada única, pelo processo Electroescória com fita em aço de baixa liga foram avaliadas sob várias condições de envelhecimento. Foram efetuados tratamentos térmicos pós-soldagem a 600, 700, 800, 900 e 1.000 “C para comparar as propriedades com a condição como soldada. À caracterização da microestrutura foi efetuada pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e microscopia eletrônica de transmissão. Foram também efetuados testes de microdureza Vickers. O comportamento à corrosão foi avaliado por ensaios ciclicos potenciodinâmicos, para determinação do potencial de corrosão e intervalo de passivação, potencioestáticos para determinação da temperatura crítica de pites e ensaios de imersão realizados em conformidade com as normas vigentes. Os resultados mostraram que os valores de dureza aumentaram inicialmente até 700 ºC devido à precipitação de gama” (y”) nas regiões interdendriticas. De 800 “C a 1000 ºC, observou-se uma diminuição continua desta propriedade com o aumento da temperatura de envelhecimento, como consequência da substituição da fase y” pela fase ô e da dissolução parcial da fase Laves. A 1000 “C, apenas se observam carbonetos MC e algumas fases Laves menores. Estas alterações microestruturais não promoveram alterações significativas no potencial de pite, pois este resultado deve-se principalmente aos teores de Cromo e Molibdênio nas regiões dendríticas. De uma forma geral, os tratamentos térmicos pós-soldagem realizados nas diversas temperaturas não promoveram efeitos nocivos nas propriedades de corrosão, caracterizando o comportamento aceitável do revestimento após TTPS.