Josemar Laurenço da Costa AVALIAÇÃO DA TEMPERATURA DE TRATAMENTO TÉRMICO RESISTÊNCIA A CORROSÃO LOCALIZADA DE UM AÇO INOXIDAVEL DUPLEX

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1 PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA - PPMEC Josemar Laurenço da Costa AVALIAÇÃO DA TEMPERATURA DE TRATAMENTO TÉRMICO RESISTÊNCIA A CORROSÃO LOCALIZADA DE UM AÇO INOXIDAVEL DUPLEX São João Del Rei, setembro de 2014

2 Josemar Laurenço da Costa AVALIAÇÃO DA TEMPERATURA DE TRATAMENTO TÉRMICO NA RESISTÊNCIA A CORROSÃO LOCALIZADA DE UM AÇO INOXIDAVEL DUPLEX Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado da Universidade Federal de São João del-rei, como requisito para obtenção do título de Mestre em Engenharia Mecânica. Área de Concentração: Caracterização e Propriedades Mecânicas - Corrosão. Orientador: Prof. Dr. Alysson Helton Santos Bueno. São João Del Rei, setembro de 2014

3 Ficha catalográfica elaborada pelo Setor de Processamento Técnico da Divisão de Biblioteca da UFSJ Costa, Josemar Laurenço da C837a Avaliação da temperatura de tratamento térmico resistência a corrosão localizada de um aço inoxidavel duplex [manuscrito] / Josemar Laurenço da Costa f. ; il. Orientador: Alysson Helton Santos Bueno. Dissertação (mestrado) Universidade Federal de São João del-rei. Departamento de Engenharia Mecânica. 1. Engenharia mecânica Teses 2. Corrosão - Teses 3. Voltametria cíclica - Teses 4. Aço inoxidavel duplex - Teses I. Bueno, Alysson Helton Santos (orientador) II. Universidade Federal de São João del- Rei. Departamento de Engenharia Mecânica III. Título CDU: 620.1

4 PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA - PPMEC DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Josemar Laurenço da Costa AVALIAÇÃO DA TEMPERATURA DE TRATAMENTO TÉRMICO NA RESISTÊNCIA A CORROSÃO LOCALIZADA DE UM AÇO INOXIDAVEL DUPLEX Autor: Josemar Laurenço da Costa Orientador: Prof. Dr. Alysson Helton Santos Bueno A Banca Examinadora composta pelos membros abaixo aprovou esta dissertação: São João del-rei, setembro de 2014

5 Dedico a meus pais, meus inspiradores.

6 Agradecimentos A Deus que me capacita a cada dia, que me deu saúde e força para percorrer toda a caminha da graduação até aqui. Aos meus pais que me apoiaram, mesmo quando todos acharam loucura largar tudo para traçar novos horizontes e sempre acreditaram no meu potencial. Ao meu irmão que me apoiou, me acolheu e me ajudou até agora, que graças a seus conselhos estou aqui adquirindo meu título de mestre. A minha namorada Lara Sol que me acompanhou durante o período de escrita dessa dissertação e me ajudou de todas as formas, concluir essa etapa da minha vida. Ao meu orientador Alysson Helton Santos Bueno, que se tornou mais que um orientador, mas um grande amigo. Ele que me puxou muito a orelha nos momentos certos, mas que também dividiu comigo grandes momentos de felicidade. A todos meus educadores, desde o colégio PIO XII em Ouro Branco, Escola Técnica Federal de Ouro Preto (atual IFMG - OP) e a nossa amada UFSJ, em especial ao Prof. Antônio Luís Ribeiro Sabariz que me apoiou e ajudou desde o primeiro dia que começou em agosto de 2008 com a graduação até agora no mestrado e ao professor Lincoln Cardoso Brandão por toda ajuda, apoio e compreensão. Agradecimento em especial ao Jefferson Rodrigues do CENPES que deu total suporte a esse estudo e tornou toda essa pesquisa possível. E também ao professor José Antônio da Cunha Ponciano Gomes que dedicou parte do seu tempo a me orientar nessa pesquisa. Aos meus antigos educadores da Escola Técnica Federal de Ouro Preto e atuais companheiros de trabalho Orimar Reis e Rhelman Queiroz. A todos meus amigos do laboratório de corrosão, em especial ao Philipe Pacheco que compartilhou vários dias de férias, trabalhando no laboratório comigo. E também ao Emilio Dias Moreira que sem seu conhecimento técnico e suporte nada disso seria possível. Aos técnicos, Fábio da COMEC e a Mônica do PPMEC que foram muito pacientes comigo, sempre me orientando e dando soluções aos meus problemas. Sem esquecer todos grandes amigos que fiz e que ficarão eternizados em minha memória. Por fim, agradeço a todos que contribuíram de forma direta e indireta para a concretização desse sonho.

7 Living Sacrifice...Sometimes it feels like we can't breathe no more Have to find the hope, let the spirit overcome... "...Ás vezes sentimos como se nós não pudéssemos mais respirar Temos que achar a esperança, deixar o espírito superar..." Max Cavalera - Soulfly

8 RESUMO COSTA, J.L. Avaliação da temperatura de tratamento térmico na resistência a corrosão localizada de aço inoxidável duplex, Dissertação (Mestrado), Universidade Federal de São João del-rei, São João del-rei, 2014 A corrosão intergranular em aço inoxidáveis pode ocorrer devido ao processo de formação de novas fases, causado após o material ter sido tratado termicamente ou aquecido para possíveis trabalhos a quente. Este fenômeno consiste na formação de precipitados e formação de novas fases nos contornos de grão gerando um possível empobrecimento de cromo das regiões adjacentes ou formação de fases críticas. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a susceptibilidade à corrosão, pelo processo de formação de novas fases, no aço inoxidável duplex em solução com cloreto. Foram avaliadas as características metalográficas do aço inoxidável duplex quando submetido aos seguintes tratamentos térmicos de 450 C, 600 C e 850 C durante os tempos de 10 min., 60 min. e 300 min. Para isto, foram utilizadas as técnicas eletroquímicas, microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura, onde foi possível visualizar as diferentes estruturas do aço e as formações de corrosão. A resistência à corrosão foi avaliada através de polarização potenciodinâmica, sendo observado que o tratamento térmico a 850 C no tempo de 60 min e 300 min de envelhecimento reduziu à resistência a corrosão. Os ensaios de impedância foram realizados no potencial de circuito aberto. A formação de novas fases foi avaliada através do ensaio de voltametria cíclica, mostrando-se que para este aço o processo corrosão ocorreu somente na temperatura de 850 C para os tempos de 60 min e 300 min. Desta forma, conclui-se que o tratamento térmico a 850 C favoreceu a formação de novas fases no aço testado. Nas condições de 450 C e 600 C o aço não apresentou perda de resistência a corrosão. Palavras-chaves: corrosão, voltametria cíclica, aço inoxidável duplex

9 ABSTRACT COSTA, J.L, M. Sc. Evaluation of heat treatment temperature on localized corrosion resistance of duplex stainless steel, Thesis (Thesis), Federal University of São João del-rei, São João del-rei, 2014 The intergranular corrosion in stainless steel may occur due to the formation of new phases of the process, caused after the material has been heat-treated or heated possible to hot work. This phenomenon consists of the formation of precipitates and formation of new phases at grain boundaries generating a possible chromium depletion adjacent regions or formation of critical phases. Therefore, the objective of this study was to evaluate the susceptibility to corrosion, the process of formation of new phases in duplex stainless steel in chloride solution. Was evaluated the metallographic characteristics of duplex stainless steel when subjected to the following heat treatment of 450 C, 600 C and 850 C during 10 min time., 60 min. and 300 min. For this, we used the electrochemical techniques, optical microscopy and scanning electron microscopy, it was possible to see the different steel structures and corrosion formations. The corrosion resistance was evaluated by potentiodynamic polarization curves, it was observed that the heat treatment at 850 C at the time of 60 min and 300 min aging reduced corrosion resistance. The impedance tests were performed in open circuit potential. The formation of new phases was evaluated by cyclic voltammetry test, showing that the corrosion steel for this process occurred only at 850 C for times of 60 min and 300 min. Thus, it is concluded that the heat treatment at 850 C favoring the formation of new phases in the steel tested. Under the conditions 450 C and 600 C, the steel did not show loss of corrosion resistance. Keywords: corrosion, cyclic voltammetry, duplex stainless steel

10 LISTA DE FIGURAS Figura Representação do processo autocatalítico de crescimento de um pite, as setas tracejadas indicam o transporte de elétrons Figura Desenho esquemático mostrando a região empobrecida em cromo próxima aos contornos de grão com a presença dos carbetos M 23 C Figura Curva de polarização típica obtida por meio da técnica potenciodinâmica para a determinação do potencial de pite (E pite ) Figura Potenciostato/galvanostato Autolab Figura Célula convencional de três eletrodos Figura Amostra embutida em resina, eletrodo de trabalho Figura Microscopia óptica em amostra na codição de recebimento. 38 Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 450 C e 10 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 450 C e 60 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 450 C e 300 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 600 C e 10 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 600 C e 60 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 600 C e 300 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 850 C e 10 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 850 C e 60 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 850 C e 60 min. de envelhecimento, com zoom Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 850 C e 300 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 850 C e 300 min. de envelhecimento, com zoom Figura Microscopia eletronica de varredura em amostra na condição de recebimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 450 C e 10 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à

11 450 C e 60 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 450 C e 300 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 600 C e 10 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 600 C e 60 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 600 C e 300 min. de envelhecimento Figura 4.20-a Microscopia óptica em amostra tratada térmicamente à 850 C e 10 min. de envelhecimento Figura 4.20-b Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 850 C 10 min. de envelhecimento com zoom Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 850 C e 60 min. de envelhecimento Figura Microscopia óptica em amostra tratada témicamente à 850 C e 300 min. de envelhecimento Figura Curvas de polarização para amostras em codição de recebimento e tratadas termicamente a 450 C e tempos de envelhecimento de 10, 60 e 300 min Figura Curvas de polarização para amostras em codição de recebimento e tratadas termicamente a 600 C e tempos de envelhecimento de 10, 60 e 300 min Figura Curvas de polarização para amostras em codição de recebimento e tratadas termicamente a 850 C e tempos de envelhecimento de 10, 60 e 300 min Figura Curvas de Nyquist em amostra tratada termicamente à 450 C e tempos e tempos de envelhecimento de 10, 60 e 300 min Figura Curvas de Bode Modulus em amostra tratada termicamente à 450 C e tempos de envelhecimento de 10, 60 e 300 min Figura Curvas de Bode Phase em amostra tratada termicamente à 450 C e tempos de envelhecimento de 10, 60 e 300 min Figura Curvas de Nyquist em amostra tratada termicamente à 600 C e tempos de envelhecimento de 10, 60 e 300 min Figura Curvas de Bode Modulus em amostra tratada termicamente à 600 C e tempos de envelhecimento de 10, 60 e 300 min e tempos de envelhecimento de 10, 60 e 300 min Figura Curvas de Bode Phase em amostra tratada termicamente à 600 C e tempos de envelhecimento de 10, 60 e 300 min Figura Curvas de Nyquist em amostra tratada termicamente à 850 C e tempos de envelhecimento de 10, 60 e 300 min Figura Curvas de Bode Modulus em amostra tratada termicamente à 850 C e tempos de envelhecimento de 10, 60 e 300 min... 57

12 Figura Curvas de Bode Phase em amostra tratada termicamente à 850 C e tempos de envelhecimento de 10, 60 e 300 min Figura Curva de voltametria cíclica em amostra em condição de recebimento Figura Curva de voltametria cíclica em amostras tratadas termicamente à 450 C Figura Curva de voltametria cíclica em amostras tratadas termicamente à 600 C Figura Curva de voltametria cíclica em amostras tratadas termicamente à 850 C a 10 min Figura Curva de voltametria cíclica em amostras tratadas termicamente à 850 C a 60 min Figura Curva de voltametria cíclica em amostras tratadas termicamente à 850 C a 300 min Figura Microscopia óptica após voltametria cíclica em amostra em condição de recebimento Figura Microscopia óptica após voltametria cíclica em amostra tratada témicamente à 450 C e 10 min. de envelhecimento. 66 Figura Microscopia óptica após voltametria cíclica em amostra tratada témicamente à 450 C e 60 min. de envelhecimento. 67 Figura Microscopia óptica após voltametria cíclica em amostra tratada témicamente à 450 C e 300 min. de envelhecimento. 67 Figura Microscopia óptica após voltametria cíclica em amostra tratada témicamente à 600 C e 10 min. de envelhecimento. 67 Figura Microscopia óptica após voltametria cíclica em amostra tratada témicamente à 600 C e 60 min. de envelhecimento. 67 Figura Microscopia óptica após voltametria cíclica em amostra tratada témicamente à 600 C e 300 min. de envelhecimento. 68 Figura Microscopia óptica após voltametria cíclica em amostra tratada témicamente à 850 C e 10 min. de envelhecimento. 68 Figura Microscopia óptica após voltametria cíclica em amostra tratada témicamente à 850 C e 60 min. de envelhecimento. 68 Figura Microscopia óptica após voltametria cíclica em amostra tratada témicamente à 850 C e 300 min. de envelhecimento. 69

13 LISTA DE TABELAS Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela de composição química da amostra do aço inoxidável duplex Temperaturas utilizadas no tratamento térmico e tempos de permanência das amostras no forno Tabela dos valores de potenciais de corrosão para amostras em condição de recebimento Tabela dos valores de potenciais de corrosão para amostras tratadas a 450 C Tabela dos valores de potenciais de corrosão para amostras tratadas a 600 C Tabela dos valores de potenciais de corrosão para amostras tratadas a 850 C Tabela do módulo da impedância em amostras tratadas termicamente a 450 C Tabela do módulo da impedância em amostras tratadas termicamente a 600 C Tabela do módulo da impedância em amostras tratadas termicamente a 850 C Cálculo da razão da corrente de reativação pela corrente de ativação... 64

14 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS Cr 2 N Cr 2 O 3 Cu 2 O ECS Ecorr E pit EDS EIE FeCr 2 O 4 Fe 2 O 3 FeO(OH) H 2 SO 4 HCl Ia Ir KOH KSCN Testmat M 7 C 3 M 23 C 6 MoO 2-4 MO MEV MnS NaCl NiO OCP ph ZnO Nitreto de Cromo Óxido de cromo Óxido de Cobre Eletrodo calomelano saturado Potencial de corrosão Potencial de Pite Espectroscopia de energia dispersiva Espectroscopia de Impedância Eletroquímica Óxido de Cromo Férrico Óxido de Ferro Hidróxido de Ferro Ácido Sulfúrico Ácido Clorídrico Potencial de Ativação Potencial de Reativação Hidróxido de potássio Tiocianato de Potássio Consultoria e Treinamento LTDA Carboneto complexo Carboneto complexo Óxido de Molibdênio Microscópio Ótico Microscópio Eletrônico de Varredura Sulfeto de manganês Cloreto de Sódio Óxido de Níquel Potencial de Circuito Aberto Potencial Hidrogeniônico Óxido de Zinco

15 LISTA DE SIMBOLOS γ 2 δ σ χ Austenita secundária Ferrita delta Fase intermetálica sigma Fase intermetálica chi ºC Graus Celsius Creq khz Log J (A/cm2) ma MHz mv Ni eq Cromo equivalente Kilohertz Densidade de corrente Miliampere Milihertz Milivolt Níquel equivalente

16 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Pré-Sal Aços Duplex Corrosão por Pite Sensitização Técnicas eletroquímicas Voltametria Cíclica Polarização Potenciodinâmica Espectroscopia de Impedância Eletroquímica MATERIAIS E MÉTODOS Composição Química Temperatura do tratamento térmico Caracterização Microestrutural Ensaios Eletroquímicos Soluções de Estudo Ensaios de Polarização Potenciodinâmica Anódica Ensaios de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica Ensaio de Voltametria Cíclica RESULTADOS E DISCUSSÕES Analise Microestrutural antes dos ensaios eletroquímicos Analise de Microscopia Óptica Analise de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) Ensaios Eletroquímicos Polarização Potenciodinâmica Espectroscopia de Impedância Eletroquímica Voltametria Cíclica Ensaios Complementares Analise de Microscopia Óptica após ensaio de voltametria cíclica... 66

17 5. CONCLUSÃO SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 73

18 CAPITULO 1 INTRUDUÇÃO Pré-sal foi o nome dado às reservas de hidrocarbonetos em rochas calcárias que se localizam abaixo de camadas de sal. Essa porção de petróleo esta localizada sob camadas de 5 a 7 mil metros de profundidade abaixo do nível do mar. Estima-se que a reserva possui 800 quilômetros de extensão por 200 quilômetros de largura, indo do litoral de Santa Catarina ao litoral do Espírito Santo. (MELO et al., 2011) A extração do óleo e do gás presentes no pré-sal consiste em um processo complexo e que demanda tempo e dinheiro, pois, será necessário ultrapassar uma lamina d'água de mais de 2000 m, uma camada de 1000 m de sedimentos e outra de aproximadamente de 2000 m de sal. (MELO et al., 2011) Para que esse processo de exploração seja possível, o país juntamente com as empresas, vem investindo em pesquisa de exploração bem como materiais e equipamentos para esse fim. Isto decorre porque um dos grandes desafios do présal é desenvolver materiais e equipamentos resistentes a estes meios agressivos, tais como altas concentrações de CO 2, cloretos e pressão. Desta forma, os aços inoxidáveis duplex tem sido uma boa alternativa para a exploração do pré-sal, uma vez que esses apresentam boas propriedades mecânicas e resistência à corrosão. (MELO et al., 2011) O Aço inoxidável duplex possui duas fases a austenita e a ferrita, sendo esse aço extensivamente usado na indústria nuclear, química e petrolífera, devido a sua excelente combinação entre as propriedades mecânicas, resistência a corrosão e as vantagens econômicas (SOUZA et al., 2010; EBRAHIMI; MOMENI; et al., 2011; YANG et al., 2011; LUO et al., 2011; ORTIZ et al., 2013). O grande problema relacionado aos aços inoxidáveis duplex está associado ao fenômeno de sensitizacão. Neste caso, a temperatura é um importante fator na formação de precipitados e novas fases, na qual pode ocasionar a corrosão por pite. Durante alguns processos de fabricação como a soldagem, por exemplo, o aço está sujeito a elevadas temperaturas e com isso o mesmo fica suscetível a formação de precipitados de fases terciárias (MOURA et al., 2008; LUO et al., 2011; EBRAHIMI et al., 2012; ORTIZ et al., 2013). Devido o a existência de um grande volume de elementos de liga, tais como, cromo e molibdênio enriquecendo a ferrita e nitrogênio e níquel presente na

19 21 austenita, os aços duplex apresentam complexas transformações de fase e surgimento de precipitados quando submetidos a altas temperaturas (EBRAHIMI; MOMENI; et al., 2011). A exposição dos aços inoxidáveis a altas temperaturas favorece a formação de precipitados nos contornos de grão, em conseqüência gerando o empobrecimento de cromo nas regiões adjacentes a esses precipitados. Esse fenômeno acarreta na suscetibilidade a corrosão intergranular e na corrosão por tensão intergranular resultando em falhas prematuras (PARDO et al., 2007). Essa condição é denominada sensitização e normalmente ocorre durante processos termomecânicos ou soldagens. Embora o carbono seja composição predominante no controle da cinética da sensitização, outros elementos de liga também influenciam alterando a atividade do carbono e cromo. Elementos formadores de carboneto fortes, tais como Nb e Ti, formam carbetos que são mais estáveis que o Cr 23 C 6, estes se combinam preferencialmente com o carbono disponível e dessa forma o Cr 23 C 6 se torna menos suscetível a nucleação (PARDO et al., 2007). Inúmeros estudos vêm sido desenvolvidos para se evitar o processo de sensitização. Tais estudos de autores tais como, (BASSIOUNI et al.; PARDO et al., 2007; SINGH et al., 2007; MOURA et al., 2008; AQUINO et al., 2009; KIM et al., 2010; EBRAHIMI; MOMENI; et al., 2011; ASSIS, DE et al., 2012; HONG et al., 2013) têm trazido resultados satisfatórios no sentido de amenizar esse processo, entretanto não tem eliminado por completo esse efeito. Técnicas tais como, voltametria cíclica, têm apresentado boa precisão em determinar à suscetibilidade a corrosão intergranular e o grau de sensitização (ORTIZ et al., 2013). Desta forma esse trabalho pretende avaliar o comportamento de um aço duplex em relação a corrosão, quando submetido à exposição das temperaturas de 450 C, 600 C e 850 C.

20 CAPÍTULO 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Pré Sal Os campos do pré-sal na Bacia de Santos são grandes reservatórios carbonáticos de petróleo e gás natural, cobertas por uma extensa camada de sal que, em algumas áreas, chega a até 2 km de espessura, sendo considerada uma vedação perfeita. Estes campos estão localizados a cerca de 290 km da costa do Rio de Janeiro, no sudeste do Brasil, e estão entre 5 e 7 km abaixo do nível do mar com uma profundidade de água que pode ultrapassar 2 km. (MELO et al., 2011) O óleo do pré-sal é considerado um óleo de boa qualidade, classificado como um óleo leve (cerca de 28 API), com baixa acidez e teores de enxofre. Embora não existam estudos conclusivos sobre a concentração de CO 2 na região, alguns poços têm mostrado concentrações de CO 2 superiores às encontradas na Bacia de Campos, enquanto outros apresentaram concentrações próximas de zero. As concentrações de CO 2 dissolvido no gás da concessão de tupi, por exemplo, contém entre 8 e 12 % de CO 2. Como estes valores são maiores do que os permitidos para a comercialização de gás natural no Brasil, eles deveriam ser removidos e descartados. (MELO et al., 2011) Dadas as políticas internas de desenvolvimento sustentável, a Petrobras e seus parceiros estabeleceram que eles não irão liberar o CO 2 contido no gás natural produzido na camada do pré-sal para a atmosfera. No entanto, existem vários desafios a serem enfrentados em matéria de controle de CO 2, em condições tão adversas como os reservatórios do pré-sal (MELO et al., 2011). O argumento de alguns políticos latino-americanos de que seria melhor manter as reservas de petróleo intactas por razões estratégicas nacionais, ao invés de utilizá-las agora. Isso tem sido particularmente reforçado pelos picos dos preços e medo relacionado a interrupções futuras no fornecimento de petróleo. Em algumas vezes, são também associados ao conceito clássico de segurança energética e vulnerabilidade. (GOLDEMBERG et al., 2014) A dependência da energia fóssil geralmente enfatiza o tamanho da vulnerabilidade às importações de petróleo. Este parecia ser ocaso do Brasil até 2008, pouco antes das descobertas de enormes recursos petrolíferos nos campos

21 23 do pré-sal. Hoje, uma grande parte do investimento da indústria petrolífera brasileira esta concentrado no desenvolvimento de tais campos, que detêm recursos sob extensas camadas de sal e rochas, atingindo uma profundidade total de 7000 m entre a superfície do mar e os reservatórios de petróleo. (GOLDEMBERG et al., 2014) Aços Duplex Devido à descoberta desses novos poços de petróleo e o aumento na produção, o desenvolvimento de novos produtos para a exploração se faz necessário, como por exemplo, o estudo dos aços duplex. Os aços inoxidáveis duplex (ferrítico/austenítico) são amplamente utilizados em muitas indústrias, tais como petróleo e gás, celulose e usina de energia, devido às suas características de alto desempenho que surgem a partir da coexistência de fases ferrita e austenita em quantidades iguais. Os aços inoxidáveis duplex têm maior resistência mecânica do que os aços inoxidáveis austeníticos, maior tenacidade do que os aços inoxidáveis ferríticos, boa soldabilidade, e elevada resistência às diferentes formas de corrosão em uma variedade de ambientes agressivos (BASSIOUNI et al.). Alguns problemas podem aparecer como resultado de modificações micro estruturais provenientes de processos de soldagem ou por tratamento térmico. A precipitação de fases secundárias prejudiciais, tais como, carbonetos de cromo (Cr 23 C 6 ), nitretos e fases intermetálicas são inevitáveis quando os aços duplex são expostos a tratamento térmico a uma temperatura entre 400 C e 1050º C. Isto pode deteriorar seriamente a resistência à corrosão dos aços duplex, especialmente corrosão intergranular, devido à existência de zonas empobrecidas em cromo em torno dos precipitados formados (HONG et al., 2013). Aços inoxidáveis duplex são classes de aços bifásicas austenita/ferrita. A porcentagem de cada fase depende da composição e os tratamentos térmicos na qual estes aços podem ter sido submetidos. No entanto, a maioria dos aços inoxidáveis apresentam quantidades iguais dessas duas fases, quando em serviço. Estes aços apresentam uma excelente resistência à corrosão na matriz de austenita, e uma elevada resistência mecânica na matriz de ferrita. No entanto, esses desempenhos apresentados por estes materiais podem ser drasticamente

22 24 reduzidos, se ocorrer formações indesejáveis de fases, tais como fase sigma (σ), fase chi (x), austenita secundária (γ 2 ), precipitados ricos em nitretos de cromo (Cr 2 N) e carbetos (M 23 C 6, M 7 C 3 ). Entre essas fases contaminantes, a fase-sigma tem um impacto particular na diminuição da resistência à corrosão e nas propriedades mecânicas destes materiais. A fase sigma é rica em cromo e molibdênio, apresenta uma fração volumétrica elevada e é formada pela decomposição da ferrita no intervalo de temperatura entre 500 ºC e 1000 ºC. A nucleação do Cr/Mo causa o empobrecimento de áreas adjacentes à interface de ferrita e fase sigma que as tornam susceptíveis à corrosão localizada. Além disso, a fase sigma é mais dura que a matriz de austenita - ferrita que leva a uma diminuição da resistência desses aços. Por esta razão, o estudo da presença desta fase e suas frações tornaram-se uma tarefa crucial para garantir a integridade e o desempenho dos aços duplex (ASSIS, DE et al., 2012) Corrosão por Pite Embora os aços duplex possuam uma boa resistência a corrosão, os mesmos podem sofre corrosão por pite. A formação do filme passivo ocorre devido à presença de elementos passivantes, como Cr 2 O 3, MoO 2-4. A adição de Mo também melhora a resistência à corrosão por pite dos aços inoxidáveis. Quando incluído como elemento de liga, o Mo é incorporado na camada passiva, produzindo óxidos com diferentes estados de oxidação. O produto de corrosão mais comum incorporado na camada de óxido de Cr é o MoO 2-4, o que é extremamente estável e fixa essa camada (SOUZA et al., 2010). É certo que a resistência à corrosão por pite depende, basicamente, da concentração de Cr, Mo e N. O Cr, Mo e a fase sigma preferencialmente nucleia-se na interface de ferrita/ferrita delta, ou dentro de grãos de ferrita delta, gerando uma região empobrecida em torno do Mo e do Cr, favorecendo assim, a corrosão por pite. O pite é também o precursor da corrosão sob tensão, porque fornece uma combinação de uma solução química agressiva localizada e longo período de concentração de tensão (YANG et al., 2011). A corrosão por pite compreende dois processos: a nucleação e o crescimento do pite. Alguns autores consideram que o início do pite é atribuído à degradação do

23 25 filme passivo causado aleatoriamente sobre o material. Depois que a nucleação do pite ocorre, o pite pode repassivar imediatamente ou pode crescer e em seguida repassivar. Em geral, este processo é considerado como pite metaestável (YIN et al., 2009). A quebra do filme passivo está associada à presença de íons agressivos como: Cl-, F-, Br-. O crescimento dos pites depende da mudança no ph da solução. A alteração no ph transforma o processo de corrosão por pite num fenômeno autocatalítico, como mostrado na Figura 2.1 (SABARÁ, 2013). Figura 2.1: Representação do processo autocatalítico de crescimento de um pite, as setas tracejadas indicam o transporte de elétrons (SABARÁ, 2013). Também é possível ocorrer corrosão por pite em regiões empobrecidas de cromo, bem como perto das inclusões de MnS. No entanto, uma relação direta não foi estabelecida (AQUINO et al., 2009) Sensitização A sensitização é causada pela precipitação de carbetos nos contornos de grãos, que requer que os núcleos dos carbetos nos contornos de grão atinjam um tamanho crítico (SINGH et al., 2007). Esta precipitação se da quando o aço é exposto a determinadas faixas de temperaturas por certo período de tempo, onde o cromo existente na liga combina

24 26 com o carbono, formando carbetos de cromo e migrando para os contornos de grão. Quando esse fenômeno ocorre, as regiões adjacentes aos carbetos de cromo ficam empobrecidas em cromo necessário para a formação do filme passivo. Desta forma, essas regiões tornam-se mais suscetíveis à corrosão. Se os aços inoxidáveis duplex são expostos a uma determinada faixa de temperatura elevada durante um tempo muito longo, o equilíbrio dos elementos de liga pode ser afetado gerando precipitados de várias fases secundárias. Os precipitados mais comuns são austenita secundária (γ 2 ), nitretos, carbonetos e fases intermetálicas, tais como, fase sigma (σ), fase chi (x). Sua formação em função do tempo pode causar degradação do material, principalmente a resistência corrosão (YANG et al., 2011). Bassiouni 2010, diz que há uma limitação associada a este grupo de aços durante a fusão da solda, onde o metal de base do aço inoxidável duplex esta sujeito a uma série de ciclos térmicos, o que resulta em transformações micro estruturais complexas e dissolução associada à ferrita, alterando assim, a razão ferrita/austenita (δ/γ). Isso pode levar à formação de austenita secundária e outras fases intermetálicas indesejáveis enriquecido com cromo, tais como M 23 C 6, fases sigma, nitreto de cromo e as fases chi. Estas fases secundárias podem sensibilizar o aço inoxidável duplex, criando regiões adjacentes a estas fases, empobrecidas em cromo e que afetam a sua resistência à corrosão intergranular (BASSIOUNI et al., 2010). Figura 2.2: Desenho esquemático mostrando a região empobrecida em cromo próxima aos contornos de grão com a presença dos carbetos M 23 C 6 (SABARÁ, 2013).

25 27 Estes processos de precipitação de fases secundárias nos aços duplex inoxidáveis são classificados em dois intervalos de temperatura claramente distintos. O intervalo superior, situado entre 550 C e 1000 ºC, e o intervalo inferior que se encontra na faixa de temperatura de ºC (EBRAHIMI; MOMENI; et al., 2011). Pardo descreve a influência das concentrações de Ti, C e N na corrosão intergranular. Por meio do ensaio de voltametria cíclica foi possível observar alterações no comportamento dos aços inoxidáveis em relação à corrosão que podem ser usados de forma eficaz para elucidar as suas propriedades. A adição de Ti promove uma melhor resistência à corrosão intergranular nos aços inoxidáveis. A precipitação de carbonetos de titânio reduz a formação de carbonetos ricos em cromo, que aparecem em concentrações mais baixas. No entanto, para a melhoria da resistência à sensitização a redução do teor de carbono inferior a 0,03 % é mais eficiente que o aumento da concentração de Ti. A presença de Mo reduz a precipitação de carbonetos ricos em cromo, porque o mesmo é propenso à formação de compostos intermetálicos e aumenta a estabilidade dos carbonetos de titânio. O Mo tende a substituir o Cr na formação de carbonetos e de fases intermetálicas e, conseqüentemente, reduz os riscos de esgotamento de cromo. (PARDO et al., 2007) Moura avaliou a influência da microestrutura na resistência à corrosão do aço inoxidável duplex, através da variação do tratamento térmico e mecânico. A microestrutura do aço foi modificada para conter quantidades variáveis de ferrita, de austenita e fases terciárias, tais como a sigma e Cr 2 N. Para estes variados processos de tratamento, caracterizações da microestrutura foram realizadas por metalografia e testes de dureza. Além disso, os efeitos da microestrutura no potencial de pite e no grau de sensitização foram determinados por ensaios de polarização potenciodinâmica cíclica e voltametria cíclica. (MOURA et al., 2008) O potencial de pite (E pit ) apresentado por Moura, em solução a 3,5 % de NaCl de uma amostra contendo ferrita e austenita, foi de 1,1 V SCE em solução de ensaio à temperatura ambiente e 0,40 V ECS em solução de ensaio a 60 C. Uma amostra tratada termicamente a 1300 C e temperada em óleo, contendo ferrita, austenita e Cr 2 N apresentou um pequeno decréscimo nos valores E pit, sendo 1,03 V ECS em solução de ensaio à temperatura ambiente e 0.37 V SCE em solução de ensaio a 60 C. No entanto, uma amostra fundida num forno de arco, com ferrita, austenita e Cr 2 N apresentou uma resistência à corrosão muito baixa: Sendo E pit igual a 0,49 V ECS em solução de ensaio à temperatura ambiente e 0,19 V ECS em solução de

26 28 ensaio a 60 C. Acredita-se que esse resultado seja proveniente à redução de nitrogênio da matriz, devido o aumento dos precipitados de Cr 2 N. (MOURA et al., 2008) A precipitação da fase sigma, induzida pelo tratamento térmico a 800 C causou uma diminuição significativa no potencial de pite. Uma amostra com 4,7% de fase sigma apresentou uma pequena perda na resistência à corrosão em solução de ensaio à temperatura ambiente, mas uma perda significativa em solução de ensaio a 60 C, sendo o E pit igual a 0,25 V ECS. A resistência à corrosão de uma amostra com 28,1 % de fase sigma foi baixa nas duas temperaturas de estudo, em solução de ensaio à temperatura ambiente Epit igual a 0,42 V ECS e em solução de ensaio a 60 C Epit igual a 0,19 V ECS. Segundo Moura, estes resultados são consistentes quando comparados com ligas similares em função da concentração da fase sigma. (MOURA et al., 2008) Os ensaios de voltametria cíclica realizados à temperatura ambiente foram capazes de detectar a sensibilização de uma amostra contendo 28,1 % de fase sigma, tratada termicamente a 800 C durante 2 h, mas não foi possível para uma amostra com 4,7% de fase sigma, tratada termicamente a 800 C durante 15 min. As amostras contendo precipitados de Cr 2 N não apresentaram sensibilização. (MOURA et al., 2008) Hong avaliou o efeito do envelhecimento para o aço duplex UNS S32750 na suscetibilidade a corrosão intergranular pelo método de voltametria cíclica em condição ótima. Essa condição ótima de voltametria cíclica para avaliar o grau de sensitização e a corrosão intergranular do aço inoxidável duplex UNS S32750, foi observada em uma solução de 2 M H 2 SO 4 + 1,5 M HCl com um taxa de varredura de 1,5 mv/s com temperatura de 30 C. (HONG et al., 2013). A cinética de precipitação da fase sigma é muito rápida para o aço duplex UNS S Os precipitados de fase sigma aparecem após o envelhecimento por 10min. a 900 C. Toda a fase de ferrita primaria se decompõe em fase sigma e austenita secundaria através da reação eutetoide α σ + γ 2 após envelhecimento a 900 C por 4 h. (HONG et al., 2013). O grau de sensitização à corrosão intergranular obtido por voltametria cíclica, aumenta com o tempo de envelhecimento no intervalo de 10 min. a 4 h, devido ao aumento gradual da precipitação de σ (HONG et al., 2013).

27 29 Esse grau de sensitização corrosão é determinado pela razão entre a amplitude do pico de corrente de reativação (Ir) e o pico de corrente de ativação (Ia), ou seja, o maior valor encontrado para Ir dividido pelo maior valor encontrado para Ia. O fenômeno da precipitação de carbonetos nos contornos de grão varia em função da temperatura, do tempo e da quantidade de carbono presente nos aços inoxidáveis, como pode ser visto na Figura 2.3 para o carboneto Cr23C Técnicas eletroquímicas As técnicas eletroquímicas utilizadas neste trabalho foram voltametria cíclica, polarização potenciodinâmica e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica Voltametria Cíclica O teste de voltametria cíclica é um ensaio baseado em polarização eletroquímica cíclica, inicialmente desenvolvida para medir o grau de sensibilização dos aços inoxidáveis austeníticos e verificar a susceptibilidade à corrosão intergranular. Tem sido demonstrado para os aços inoxidáveis que, embora esta técnica seja altamente sensível à composição de eletrólito e às condições de funcionamento, a confiabilidade dos resultados do teste é ainda mantida. Geralmente, para os aços inoxidáveis duplex, o eletrólito utilizado é o ácido sulfúrico aquoso (H 2 SO 4 ) com a adição de NaCl ou KSCN como depassivador (BASSIOUNI et al.; MOURA et al., 2008; AQUINO et al., 2009; YANG et al., 2011). O princípio do teste de voltametria cíclica é baseado em torno da formação de um pico de ativação formado no gráfico de voltametria, seguindo da região ativa para a região passiva e da mesma forma a polarização inversa, seguindo da região passiva para a região ativa originando um pico de reativação. Essa magnitude deve ser sensível ao grau de diminuição dos elementos de liga. A susceptibilidade à corrosão é caracterizada pela razão entre a amplitude do pico de corrente de reativação (Ir), pelo pico de corrente de ativação (Ia), ou a proporção da carga de reativação para a taxa de ativação (BASSIOUNI et al.; ASSIS et al., 2012).

28 Polarização Potenciodinâmica Um controle adequado do potencial de eletrodo é conseguido com um potenciostato, através do qual, é possível, além de impor o potencial desejado em relação ao eletrodo de referência, também medir a corrente de polarização (WOLYNEC, 2003). Na técnica de polarização potenciodinâmica efetua-se o levantamento da curva de polarização do metal dentro da solução de ensaio na direção anódica, à partir de um certo potencial e com uma velocidade de varredura padronizada. Por se tratar de metal passivo, a densidade de corrente é inicialmente bastante pequena (da ordem de 10-6 a 10-5 A/cm 2 ) e a mesma varia muito pouco com o aumento do potencial. Quando se atinge o potencial de pite, ocorre um brusco aumento no valor da densidade de corrente, conforme ilustrado na figura 2.4. O potencial de pite é normalmente considerado como sendo a intersecção da reta definida pela curva após esse aumento, de acordo com a figura 2.4. Figura 2.3. Curva de polarização típica obtida por meio da técnica potenciodinâmica para a determinação do potencial de pite (E pite ) (WOLYNEC, 2003). Devido à sua simplicidade, esta técnica tem sido a preferida na determinação do potencial de pite (WOLYNEC, 2003).

29 Espectroscopia de Impedância Eletroquímica Espectroscopia de impedância eletroquímica é hoje amplamente utilizada para investigar os mecanismos e as taxas de corrosão e de processos eletroquímicos. Por meio desse ensaio é possível extrair informações cinéticas e mecanísticas precisas e detalhadas. A maior vantagem dessa técnica é o fato da mesma ser estacionaria. Quando há a perturbação, do sistema em equilíbrio, por um sinal de excitação de pequena amplitude, a relação dos processos elementares pode ser analisada. Sinais de excitação com pequenos valores de amplitude causam uma perturbação mínima ao sistema, reduzindo os erros causados pela própria técnica de medida. Em um circuito elétrico de corrente continua somente resistores são responsáveis pela oposição à passagem de corrente e sue valor é dado pela Lei de Ohm (R = E/I). Entretanto, no caso de um circuito de corrente alternada, dois outros elementos de circuito, capacitores e indutores, também são responsáveis por impedir o fluxo de elétrons. Assim, a impedância de um circuito é um tipo generalizado de resistência que representa a oposição combinada de resistores (R), capacitores (C) e indutores (L), à passagem de corrente e pode ser expressa como um número complexo, onde a resistência corresponde à parte real e a capacitância e a indutância, combinadas, correspondem à parte imaginária. (ALLEBRANDT, 2003)

30 23 CAPITULO 3 MATERIAIS E MÉTODOS Neste trabalho foi estudado uma aço inoxidável duplex, classificado como aço austenítico utilizado largamente nas indústrias de petróleo e gás Composição Química O material estudado nesse trabalho é o aço inoxidável duplex. A sua composição química é apresentada na tabela 4.1. Tabela 3.1: Tabela de composição química da amostra do aço inoxidável duplex. C Si Mn P S Cu Al Cr Mo Ni V Ti Nb Co W N Fe Composição Química Norma UNS S32750 * ** * Os compostos químicos C, Si, Mn, P, S, possuem seus valores determinados na norma com valores máximos. ** Os compostos químicos Cr, Mo, Ni, N, possuem seus valores determinados na norma nas faixas de mínimo e máximo Temperatura do tratamento térmico Foi utilizado um tubo de aço duplex, o qual recebeu cortes transversais para obtenção das amostras com volume aproximado de 1cm³. Foi realizado um tratamento térmico nas amostras a fim de gerar possíveis transformações com intuito de avaliar a suscetibilidade a corrosão desse material. Estas amostras foram colocas no forno para realização do aquecimento nas seguintes condições:

31 33 Tabela 3.2: Temperaturas utilizadas no tratamento térmico e tempos de permanência das amostras no forno. Temperatura Tempo 450 C 10min. 60min. 300min. 600 C 10 min. 60 min. 300 min. 850 C 10 min. 60 min. 300 min. Após a exposição das amostras nas temperaturas e seus respectivos tempos de permanência no forno, foi realizado um resfriamento rápido em água Caracterização Microestrutural Os aços foram caracterizados por microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV) com a finalidade de verificar a homogeneidade microestrutural e a existência fases intermetálicas e de precipitados. O preparo das amostras para análise microestrutural ocorreu de acordo com as seguintes etapas: embutimento em resina epóxi a frio, lixamento com lixas de carboneto de silício com granulométrica de #220, #320, #400, #500, #600, #1200 grana e polidos em alumina de 3 μ, nesta ordem. O ataque eletroquímico foi realizado em uma solução de KOH (MOURA et al., 2008; YANG et al., 2011; ASSIS, DE et al., 2012) em uma concentração de 10 % e potencial de 3 V. O tempo de exposição variou para cada amostra, deixando a mesma em solução e potencial tempo suficiente para revelação da estrutura. Após o ataque eletroquímico, foram coletadas imagens no MEV, MO e também feita análise no EDS Ensaios Eletroquímicos Para todos os ensaios eletroquímicos foi utilizado um potenciostato/galvanostato Autolab.

32 34 Figura 3.1: Potenciostato/galvanostato Autolab. Em todos os ensaios eletroquímicos foram utilizado uma célula convencional de três eletrodos. Sendo uma amostra de aço inoxidável duplex como eletrodo de trabalho, um eletrodo de calomelano saturado (ECS) como eletrodo de referência e um eletrodo de platina como contra eletrodo. Figura 3.2: Célula convencional de três eletrodos. Para os ensaios os corpos de prova, eletrodos de trabalho, foram obtidos a partir do corte de uma seção de um tubo de aço inoxidável duplex. Os pedaços

33 35 obtidos foram tratados termicamente e embutidos em resina epóxi a frio com um fio de cobre para promover o contato elétrico. Figura 3.3: Amostra embutida em resina, eletrodo de trabalho Soluções de Estudo Nesse trabalho foram empregados os seguintes meios eletroquímicos: - Solução de 3,5 % de NaCl (MOURA et al., 2008; YANG et al., 2011). - Solução para revelação da sensitização, 2 M H 2 SO 4 + 0,5 M NaCl + 0,01 M KSCN (MOURA et al., 2008). - Todos os ensaios foram realizados em temperatura ambiente Ensaios de Polarização Potenciodinâmica Anódica Os ensaios de polarização anódica foram utilizados para verificar a resposta em corrente da variação de potencial, em valores maiores que o potencial de circuito aberto (OCP). Esses procedimentos foram conduzidos de acordo com a norma ASTM G5-94. Nesses ensaios foram obtidas as curva de polarização anódica a partir da varredura do potencial de corrosão, observando a variação da densidade de corrente durante o procedimento. Nesse procedimento, as variações na densidade de corrente são indicadores da intensidade de corrosão que está acontecendo no material. Os corpos de prova utilizados nos ensaios de polarização anódica foram previamente lixados em conformidade com a norma ASTM G5. Nesse lixamento foi realizado o processo de lixamento até a lixa d agua de grana #600. Após essa etapa,

34 36 as amostras foram mantidas por uma hora em "descanso" antes do ensaio de polarização. Todas as amostras foram analisadas no potencial de corrosão e em potenciais mais positivos. Inicialmente, as amostras lixadas foram mantidas em solução por 3600 s e, em seguida determinou-se o OCP. O potencial de varredura iniciou no potencial de corrosão (OCP) de cada aço, com uma taxa de 0,001 V/s até o potencial de pite (E pite ). Nesse estudo foi considerada como faixa passiva, a região onde os valores de potencial tinham densidade de corrente inferior a 10-5 A/cm 2. Os valores de densidade de corrente superior a esse valor indicaram o inicio de dissolução do filme passivo Ensaios de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica Os ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica foram realizados segundo a montagem de três eletrodos: o eletrodo de referência foi o calomelano saturado (ECS), o contra eletrodo de platina e o eletrodo de trabalho imerso em 200 ml de solução. Os eletrodos de trabalho foram confeccionados com amostras dos aços tratados termicamente. Todas as amostras foram analisadas no potencial de corrosão e em potenciais mais positivos. Inicialmente, as amostras lixadas foram mantidas em solução por 3600 s e, em seguida determinou-se o OCP. As análises foram realizadas no OCP e em potenciais mais positivos, nas regiões de 150 mv, 300 mv, 700 mv e 1100 mv acima de OCP determinadas na curva de polarização. Para esses últimos foi aplicado um potencial de 300 segundos, para logo em seguida serem realizadas as análises por EIE. Essas análises foram realizadas com numa faixa de varredura de 10 MHz a 100 khz e a uma perturbação de 10 mv Ensaio de Voltametria Cíclica Para o ensaio de voltametria cíclica inicia-se a aplicação de um potencial de um valor no qual nenhuma redução ocorre, com o aumento do potencial para regiões mais positivas (direção anódica), ocorre à redução do composto em solução, gerando um pico de corrente (corrente de ativação - Ia) proporcional à concentração

35 37 deste composto. Quando o potencial já tiver atingido um valor no qual nenhuma reação de redução ocorre, o potencial é varrido no sentido inverso, até o valor inicial (direção catódica), gerando um segundo pico de corrente (corrente de reativação - Ir). Os produtos que tiverem sido gerados no sentido da corrente de ativação serão oxidados, gerando um pico simétrico ao pico da ativação. Todas as amostras foram analisadas no potencial de corrosão e em potenciais mais positivos. Inicialmente, as amostras lixadas foram mantidas em solução por 3600 s e, em seguida determinou-se o OCP. Os testes de voltametria cíclica para todas as amostras, foram realizadas em solução de 2 M H 2 SO 4 + 0,5 M NaCl + 0,01 M KSCN, a temperatura ambiente (TADO ZANETIC; ALONSO-FALLEIROS; ORTIZ et al., 2013). A velocidade de varredura foi de 1,67 mv/s segundo a norma ASTM G

36 38 CAPÍTULO 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES Analise Microestrutural antes dos ensaios eletroquímicos Analise de Microscopia Óptica As imagens coletadas através do Microscópio Óptico (MO) revelaram uma formação de ferrita delta de cor azulada e ferrita sigma de cor laranja e marrom. No presente trabalho, foi estudado um aço inoxidável duplex submetido a um ataque eletroquímico em solução de NaOH. A identificação das fases foi caracterizada por (HONG et al., 2013) e (ASSIS, DE et al., 2012), que afirmam que a fase de tonalidade mais escura seria ferrita e a fase de tonalidade mais clara é austenita. Pode ser visto na figura 4.1, a metalografia da amostra em condição de recebimento, sendo as regiões azuis, marrons e laranjas características de ferrita e a matriz mais clara seria austenita. São vistas algumas variações de tonalidade das fases, que podem ser resultados de variações no tempo de exposição à solução de NaOH. Figura 4.1: Microscopia óptica em amostra na codição de recebimento. Nas figuras de 4.2 até 4.7 podem ser vistas micro estruturas com características semelhantes as da amostra como recebida.