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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23921
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Análise comparativa da resistência à corrosão e propriedades mecânicas de soldas dissimilares entre os aços 20MnMoNi55 e SA312 TP 316L soldadas com Inconel 600 e 690 |
Título(s) alternativo(s): | Comparative analysis of resistance corrosion resistance and mechanical properties of dissimilar welds between 20MnMoNi55 and SA312 TP 316L welded with Inconel 600 and 690 |
Autor: | Monçores, Renato da Silva ![]() |
Primeiro orientador: | Ferreira, Carlos Alberto Martins |
Primeiro coorientador: | Farneze, Humberto Nogueira |
Primeiro membro da banca: | Silvana de Abreu, Martins |
Segundo membro da banca: | Dias, Joanes Silva |
Resumo: | O presente trabalho avaliou a resistência à corrosão e a tenacidade de soldas dissimilares soldadas com o Inconel 600 e o Inconel 690. Para este estudo foram efetuados tratamentos de envelhecimento térmico na temperatura de 800°C pelo período de até 24 horas. Nestas condições, foram realizadas caracterizações microestruturais por microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV-EDS). As propriedades mecânicas foram avaliadas por ensaios de microdureza e de tenacidade ao impacto nas juntas metálicas, e comparadas entre si nas condições de envelhecimentos indicadas. A avaliação da susceptibilidade do material à corrosão foi realizada pela técnica de polarização potenciodinâmica cíclica. Os resultados obtidos indicam o aumento de aproximadamente 10% na média de Microdureza HV das amostras soldadas com Inconel 690 em relação às soldadas com Inconel 600. Pôde ser verificado também um aumento da dureza das amostras com o aumento do tempo de envelhecimento, o que pode ser justificado pela presença de fases intermetálicas como a γ″, carbetos ou ainda carbonitretos. Na média, os resultados de tenacidade obtidos nas amostras soldadas com Inconel 690 foram consideravelmente menores em relação às soldadas com Inconel 600 devido à formação de compostos intermetálicos deletérios à tenacidade verificados durante a caracterização microestrutural do metal de solda. Além disso, houve uma queda brusca nos valores das médias de energia absorvida ao impacto nas as amostras soldadas com Inconel 690 envelhecidas por 24h. A resistência à corrosão das amostras soldadas com Inconel 690 foi consideravelmente maior do que a das soldadas com o consumível de da liga Inconel 600. Essa diferença aumentou consideravelmente com o tempo de envelhecimento. Os ensaios e análises comparativas realizados no decorrer deste trabalho, portanto, demonstraram uma vantagem do metal de adição Inconel 690 em relação ao Inconel 600 no quesito resistência à corrosão. Por outro lado, essa vantagem se inverte quando o foco é a tenacidade. Portanto, para aplicações onde a corrosão é o principal mecanismo responsável por introduzir danos em bocais e outros componentes, como os bocais de reatores nucleares à água pressurizada, o metal de adição da liga Inconel 690 é considerada a melhor opção quando comparado ao da liga Inconel 600, desde que observado nas análises e cálculos estruturais e de projeto as perdas importantes de tenacidade envolvidas nessa escolha. |
Abstract: | The present work evaluated the corrosion resistance and toughness of dissimilar welds welded with Inconel 600 and Inconel 690. For this study, thermal aging treatments were accomplished at a temperature of 800°C for a period of up to 24 hours. Under these conditions, microstructural characterizations were carried out by optical (OM) and scanning electron microscopy (SEM-EDS). The mechanical properties were evaluated by microhardness and impact toughness tests on the metallic joints, and verified among themselves under the indicated aging conditions. The evaluation of the corrosion resistance was performed using the cyclic potentiodynamic polarization technique. The results obtained show an increase of approximately 10% in the average HV Microhardness of the samples welded with Inconel 690 compared to those welded with Inconel 600. This is justfied by the presence of intermetallic phases such as γ″, carbides or even carbonitrides. On average, the toughness results obtained in samples welded with Inconel 690 were considerably lower than those welded with Inconel 600 due to the formation of intermetallic compounds harmful to toughness verified during the microstructural characterization of the weld metal. In addition, there was a sudden drop in the values of the average energy felt by the impact on the welded Inconel 690 aged for 24 hours. The corrosion resistance of samples welded with Inconel 690 was considerably higher than that of samples welded with Inconel 600 alloy consumable. This difference increased considerably with aging time. The tests and comparative analyzes carried out during this work, therefore, reveal an advantage of the filler metal Inconel 690 in relation to Inconel 600 in terms of corrosion resistance. On the other hand, this advantage is inverted when the focus is toughness. Therefore, for applications where resistance is the main mechanism responsible for introducing damage to nozzles and other components, such as the nozzles of pressurized water nuclear reactors, Inconel alloy 690 filler metal is considered the better option when compared to Inconel alloy 600, but is necessary to observe in the design the important losses of toughness involved in this choice. |
Palavras-chave: | Corrosão Tenacidade Inconel 600 Inconel 690 Soldagem dissimilar Corrosion Toughness Inconel 600 Inconel 690 Dissimilar weld |
Área(s) do CNPq: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Ciências Exatas e Engenharia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais (FCEE) |
Citação: | MONÇORES, Renato da Silva. Análise comparativa da resistência à corrosão e propriedades mecânicas de soldas dissimilares entre os aços 20MnMoNi55 e SA312 TP 316L soldadas com Inconel 600 e 690. 2023. 127f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ciência e Tecnologia de Materiais (FCEE)) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2023. |
Tipo de acesso: | Acesso Restrito |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23921 |
Data de defesa: | 26-Jan-2023 |
Aparece nas coleções: | Mestrado Profissional em Ciência e Tecnologia de Materiais (FCEE) |
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Formulário de dados cadastrais - 2023.pdf | 440,39 kB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar Solictar uma cópia | |
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