Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.00304008
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

EROSÃO-CORROSÃO DO AÇO ABNT 8550 NITRETADO

ON THE CORROSION-EROSION OF PLASMA NITRIDED ABNT 8550 STEEL

Silva, Flavio José da; Soares, Diogo Santana; Silva, Samuel Deoterônio da; Marinho, Ricardo Reppold; Paes, Marcelo Torres P.; Franco, Sinésio Domingues

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Resumo

O objetivo deste trabalho é avaliar o efeito da microestrutura e da nitretação na resistência à erosão e erosãocorrosão, bem como o efeito sinérgico. Amostras do aço ABNT 8550 foram tratadas termicamente por têmpera/revenido e recozimento e, termoquimicamente, por nitretação a plasma. Os testes de erosão foram realizados com água de torneira e os de erosão-corrosão com água do mar sintética, ambos contendo areia com granulometria entre 300 mm e 600 µm. Os parâmetros de teste foram: velocidade média de impacto de 15 m/s, concentração de areia 6%, ângulos de impacto 30° e 90º. A taxa de desgaste foi avaliada através de perda de massa. Os resultados mostraram que a microestrutura do aço sem nitretação não influenciou significativamente na resistência a erosão-corrosão. As perdas de massa em condições de impacto normal à superfície de teste foram sistematicamente menores do que as medidas com incidência oblíqua, indicando um comportamento dúctil do material. Nas amostras nitretadas, verificou-se um comportamento frágil devido à presença da camada branca mais externa. Abaixo desta, na zona de difusão, o comportamento passa ser dúctil. Devido à severidade da erosão, não foi possível identificar nenhum efeito sinérgico com a corrosão. A nitretação aumentou significativamente a resistência à erosão.

Palavras-chave

Erosão, Corrosão, Nitretação por plasma, Sinergia

Abstract

ABNT 8550 steel samples were heat treated by quenching and tempering at 890°/640ºC and annealed at 890ºC. These samples were plasma nitrided and tested in respect to its erosion and corrosion-erosion resistance by using substitute sea water with sand particles. The wear tests were carried out in a test rig specially developed for this purpose, where a jet of sea water with sand is impinged against the test specimen. The impingement velocity was 15 m/s at angles of 30° a 90º and the sand concentration 6%. All tests were performed at room temperature. In order to measure the synergic effects between corrosion and erosion, pure erosion and corrosion tests were done. The wear mechanisms were evaluated with the aid of scanning electron microscopy and laser interferometry. The results showed that the steel microstructure did not have any significant effect on the corrosion-erosion performance and the wear mass lost at normal impingement was systematic lower than those at oblique ones, suggesting a ductile wear behavior. On the nitrided samples a fragile behavior was observed, where the white layer has a negative effect on the wear performance. After removal of this layer the wear was observed to be in the ductile mode. Despite of this the plasma nitriding increased substantially the corrosion-erosion resistance of the ABNT 8550 steel.

Keywords

Erosion, Corrosion, Plasma nitriding, Synergic effects

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