Os aços inoxidáveis superduplex, atualmente, são materiais importantes para a indústria de óleo e gás, especialmente para produção off-shore. Em águas profundas, a confiabilidade do sistema de produção é muito importante. A resistência à corrosão dos aços inoxidáveis duplex de alta liga com alto teor de Mo e N, especialmente em relação à corrosão por pite, tem de ser alcançada, até mesmo em barras com grandes diâmetros. Portanto o presente trabalho trata de um aço inoxidável superduplex com propriedades melhoradas para a produção de barras laminadas de grande diâmetro, ou seja, de até 152,40 milímetros (seis polegadas). Entre as principais melhorias, a resistência à corrosão, avaliada, tanto pelo método químico, de acordo com ASTM G-48, bem como pelos métodos eletroquímicos, foi alcançada. Durante a produção de tais grandes dimensões, a precipitação de intermetálicos e nitretos, após o resfriamento das altas temperaturas, foi estudada através da alteração da composição química, usando o software Thermo-Calc e avaliando as novas composições químicas propostas. Várias composições de ligas foram fundidas, em escala de laboratório, e o equilíbrio austenita /ferrita, bem como o PREN, número equivalente de resistência ao pite, foram correlacionados com a microestrutura e as propriedades de corrosão obtidas. Foi possível determinar a composição química ideal e definir os novos parâmetros de processamento para produzir o UNS S 32760 grau (4501), de acordo com a norma NORSOK. As propriedades dos novos materiais produzidos, em uma escala de produção industrial, também são apresentadas.

Nowadays super-duplex stainless is an important material for the Oil and Gas industries, especially for off-shore production. In deep water exploitation the reliability of production system is very important. Corrosion resistance for pitting of the high alloyed duplex stainless steels with high Mo and N content has to be achieved even in large diameters bars. Therefore, the present work deals with an improved super-duplex stainless steel for the production of large diameter rolled 6bars up to 152.40 mm (6 inches). Among the main improvements, the corrosion resistance evaluated both by the chemical method according to the ASTM G-48 method, as well as electrochemical methods, was achieved. During the production of such large dimensions, the precipitation of inter-metallics and nitrides after cooling from high temperatures was studied by changing the chemical composition using Thermo-Calc and evaluating the new proposed chemical compositions. Several alloy compositions were laboratory scale cast, and the austenite/ferrite balance as well as PREN pitting resistance equivalent number content was correlated to the microstructure and the corrosion properties obtained. It was thus possible to determine the ideal chemical composition and define the new processing parameters to produce the UNS S32760 grade (4501) according to the Norsok standard. The new material properties produced in a production full scale heat are also presented.

Foi estudado o comportamento eletroquímico a 37°C do aço inoxidável ISO 5832-9, em meios de NaCl 0,9 %, de Ringer Lactato e meio mínimo de Eagle (MEM), por voltametria linear e análises da superfície por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por espectroscopia por dispersão de energia (EDS). Foram feitos ensaios mecânicos e testes de toxicidade. O aço ISO 5832-9 se encontra passivado no potencial de corrosão e não apresenta corrosão por pite nos três meios estudados em toda faixa de potencial investigada, desde o potencial de corrosão até 50 mV acima do potencial de transpassivação. Em meio de MEM, no entanto, as análises por MEV e EDS mostraram que o referido aço, nesse valor mais elevado de potencial, apresentou um comportamento diferente, com perda das inclusões de óxido de manganês. Os potenciais de corrosão, Ecorr (potencial de circuito aberto estacionário) bem como os valores de densidade de corrente de passivação, variaram na seguinte ordem: Ecorr, RL < Ecorr, NaCl < Ecorr, MEM. e jMEM << jRL ≅ jNaCl. No ensaio de citotoxicidade, o aço foi caracterizado como não-tóxico.

The electrochemical behavior of ISO 5832-9 stainless steel at 37 oC in 0.9% NaCl, Ringer Lactate and minimum essential medium (MEM) has been studied, using linear voltammetry, and surface analysis by SEM and EDS. Mechanical and toxicity tests were made. ISO 5832-9 is passivated at corrosion potential (Ecorr) and it does not present pitting corrosion on the media studied from Ecorr to 50 mV above the transpassivation potential (Ei). SEM and EDS analysis have shown that the sample previously immersed in MEM presents a different behavior at 50 mV above Ei: the manganese oxide inclusions are absent in the surface. Ecorr values and passivation current density values jpass changed according to the following. Ecorr, RL < Ecorr,NaCl < Ecorr, MEM and jMEM << jRL ≅ jNaCl. The stainless steel was characterized as non toxic in the cytotoxicity assay.