O aço inoxidável é amplamente utilizado no sistema de exaustão de carros de passeio e será aplicado, agora, em caminhões e veículos off-road. Nesse campo de aplicação, os projetos são cada vez mais complexos com a integração de catalisador e filtro de partículas, como consequência dos cada vez mais severos regulamentos sobre despoluição de veículos diesel. Notadamente, devido à necessidade de redução das emissões de óxidos de nitrogênio (NOx), estabelecida pelas normas Euro 5 (2009), Euro 6 (2014) e American Tier 4 (2014), novos equipamentos foram desenvolvidos para veículos a diesel (caminhões, bem como viaturas). A tecnologia mais promissora é chamada de Redução Catalítica Seletiva (do inglês SCR), que aproveita o recurso de redução por amônia (NH3) em NOx. Como NH3 não poderia ser diretamente armazenada no interior do veículo, por razões de segurança (toxicidade e inflamabilidade da amônia), a solução aquosa de uréia foi escolhida para iniciar a reação por meio de um bico de pulverização. Para se obter uma melhor compreensão dos mecanismos de corrosão a quente envolvidos e, depois, para se melhorar a seleção de materiais, um teste de laboratório foi desenvolvido no Centro de Pesquisa de Isbergues. O teste simulado consiste em pulverizar uma solução de uréia no aço inoxidável aquecido ciclicamente na faixa de 200ºC a 600ºC. Evidenciou-se um mecanismo de nitretação, devido à decomposição da uréia sobre a superfície de aço inoxidável à temperatura elevada e, também, foram observados comportamentos bastante diferentes entre as famílias austenítica e ferrítica. A última família, em particular os tipos K41X (1.4509-441) e K33X (1.4513 molibdênio-ferrítico estabilizado), mostra o melhor desempenho, em especial em relação ao padrão da classe 304 austenítica. O artigo faz uma revisão do teste de set-up, apresenta os resultados obtidos e discute a escolha do tipo de aço inoxidável para a aplicação em SCR.
Stainless steel is largely used in the car exhaust market and will be applied now for truck and off-road vehicles. In that field of application, designs are more and more complex with the integration of a catalytic converter and particle filter, consequence of more and more severe diesel depollution regulations. In particular, due to the necessity of reducing NOx emission established by Euro 5 standard (2009), Euro 6 (2014) and American Tier 4 (2014), new equipment were developed for diesel vehicles (truck as well as car). The most promising technology is called Selective Catalytic Reduction (SCR) and takes advantage of the reduction feature of ammonia (NH3) on NOx. As NH3 cannot be stored directly within the vehicle for safety reasons (toxicity & flammability of ammonia) urea in water solution was selected to initiate the reaction by means of a spraying nozzle. To get a better understanding of the involved hot corrosion mechanisms and afterward to improve material selection, a dedicated laboratory test was developed at Isbergues Research Center. The simulated test consists of spraying urea solution on cyclic heated stainless steel in a range from 200ºC to 600ºC. We evidenced a nitriding mechanism due to the urea decomposition on the surface of stainless steel at high temperature, and also the very different behaviours between austenitic and ferritic grades. The last one, in particular K41X (1.4509-441) and K33X (1.4513-molybdenum stabilized ferritic) grades show the best performance in particular when compared to the standard 304 austenitic grade. The paper will review the test set-up, the result obtained and will discuss the stainless steel grade selection for the SCR application.