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Previous issue date: 2014-09-15 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) === Amorphous Iron-based alloys can be processed in such a way that, if
well designed, it can ensure an attractive combination of mechanical and
electrochemical properties, particularly in petrochemical industries where high
level of wear and corrosion resistance is required.
The success in obtaining such properties is dependent on the design
quality, which is dependent on the level of technical-scientific knowledge of the
area. Thus, in the present work, we attempted to conciliate a scientific study
and a practical application.
The work was divided into three parts, the first one is: the evaluation of
corrosion resistance of amorphous alloys in the form of ribbons prepared by
melt spinning from pure elements; the second one is: the characterization and
evaluation of electrochemical properties of amorphous ribbons made of
superduplex commercial alloy modified with boron (SDM) in front of the
crystallization level. And, in the last part, a more practical application was
developed, where in partnership with Hydro-Québec in Canada, the HVOF
thermal spray process in substrate pipes used in drilling wells by Petrobrás
Company was performed.
Powders from spray forming and high energy ball milling as ZOZ mill
type were produced, the coatings showed different levels of crystallization. In
this way it was possible to conciliate the results with those obtained from
previous steps. The characterizations were performed by several techniques
such as XRD, DSC, SEM, TEM, EDS, MO, analysis of hardness and porosity.
The corrosion resistance properties were evaluated from the polarization
curves for high salt media (35 g/L NaCl) and the coatings were evaluated by
abrasive wear tests on dry sand/rubber wheel. The results indicated a large
capacity of alloy SDM to achieve a combination of properties such as corrosion
and wear resistance. === Ligas amorfas à base de Ferro podem ser processadas de tal maneira que, se
bem projetadas e controladas suas variáveis, podem garantir uma combinação
muita atrativa de propriedades mecânicas e eletroquímicas, principalmente em
setores petroquímicos, onde é exigido elevado nível de resistência ao desgaste
e à corrosão. A garantia de obtenção de tais propriedades é dependente da
qualidade do projeto que por sua vez é dependente do nível de conhecimento
tecno-científico da área. Deste modo no presente trabalho, tentou-se conciliar
um estudo mais científico e outro mais prático. O trabalho foi dividido em três
partes, sendo na primeira realizado a avaliação de resistência à corrosão das
ligas amorfas na forma de fitas elaboradas por melt spinning a partir de
elementos puros; na segunda parte, realizou-se a caracterização e avaliação
das propriedades eletroquímicas da liga comercial superduplex modificada com
Boro (SDM) em relação ao nível de cristalizações parciais e totais de fitas
inicialmente amorfas e na terceira parte desenvolveu-se uma aplicação mais
prática, onde em parceria com a empresa Hydro-Québec no Canadá, realizouse
o processo de aspersão térmica HVOF em substrato de tubulações
utilizadas em poços de perfurações pela empresa Petrobrás. Foram produzidos
pós pelos processos de conformação por Spray e por moagem de alta energia
em moinho tipo ZOZ, os recobrimentos obtidos apresentaram diferentes níveis
de cristalização, desta forma foi possível conciliar os resultados com os obtidos
das etapas anteriores. As caracterizações foram realizadas por diversas
técnicas como: DRX, DSC, MEV, MET, EDS, MO, análise de dureza e
porosidade. As propriedades de resistência à corrosão foram avaliadas a partir
das curvas de polarização em meios de alta concentração salina (35g/L de
NaCl) e os recobrimentos foram avaliados por ensaios de desgaste abrasivo
em roda de borracha e areia seca. Os resultados indicaram a grande
capacidade da liga SDM em alcançar uma combinação de propriedades, tanto
de resistência à corrosão como de resistência ao desgaste abrasivo.
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