Caracterização microestrutural de revestimentos de superligas de cobalto e de níquel e carboneto de tungstênio em matriz de cobalto em substrato de um aço API 5CT grau L80 depositados a laser e por aspersão térmica.
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Date
2016
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Abstract
A demanda por materiais metálicos de alta resistência mecânica e à corrosão tem sido recorrente na indústria de óleo e gás em virtude das agressivas condições de operação neste setor. Nesse sentido, a utilização de revestimentos de elevada resistência à corrosão sobre substratos que atendam aos requisitos mecânicos tem se mostrado uma alternativa eficiente. Este trabalho teve como objetivo caracterizar a microestrutura do substrato de aço API 5CT grau L80 e dos diferentes revestimentos depositados sobre este pelos processos a LASER e por aspersão térmica. Foram utilizadas as técnicas de microscopia óptica, MEV/EDS e ensaio de microdureza Vickers. Os resultados mostraram que os revestimentos depositados a LASER apresentam boa qualidade superficial, baixa porosidade, microestrutura dendrítica colunar e a formação de ZTA estreita em decorrência das características do processo. Nestes revestimentos foi observada a presença de partículas de segunda fase interdendríticas sob a forma de precipitados coerentes com a matriz austenítica (γ’) e carbonetos de morfologias variadas, ambos responsáveis pelo endurecimento do revestimento, além de fases do tipo Laves, prejudiciais às propriedades mecânicas do material. Com relação à ZTA, ocorreu um aumento no tamanho de grão austenítico nas regiões austenitizadas acima de 830°C, sendo o grão maior quanto mais alta a temperatura. A maior dureza na ZTA foi obtida na região com o menor tamanho de grão austenítico. Dessa forma, em regiões do substrato submetidas a temperaturas superiores a 830°C ocorreu um gradiente crescente de dureza na direção de um gradiente decrescente de temperatura. Já nas regiões da ZTA submetidas a temperaturas de 750 a 830°C, com microestrutura combinada de martensita e ferrita, ocorreu gradual redução da dureza, que é mais baixa quanto menor a fração austenitizada. Em temperaturas entre 650 e 750°C, ocorreu o re–revenimento do substrato original, reduzindo a dureza do mesmo. Nos revestimentos aspergidos termicamente, foi obtida microestrutura na forma de plaquetas lenticulares de estrutura lamelar. Foi também observada baixa aderência entre revestimento e substrato e a presença de heterogeneidades na forma de poros, trincas e inclusões de óxidos. Comparando a dureza obtida para o revestimento de Inconel 625 nos processos de deposição a LASER e aspersão, observou–se que no revestimento aspergido a dureza foi superior a do depositado a LASER, o que monstra a influência do tipo de processamento sobre as propriedades de um mesmo material.
Description
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Revestimentos, Metais duros, Aspersão térmica
Citation
ALMEIDA, Natália Chaves Almeida. Caracterização microestrutural de revestimentos de superligas de cobalto e de níquel e carboneto de tungstênio em matriz de cobalto em substrato de um aço API 5CT grau L80 depositados a laser e por aspersão térmica. 2016. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2016.