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Development of UNS S 32760 super-duplex stainless steel produced in large diameter rolled bars Desenvolvimento do aço inoxidável super-duplex UNS S 32760 produzido em barras laminadas de grande diâmetro

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Author(s): Celso Antonio Barbosa | Alexandre Sokolowski

Journal: Rem : Revista Escola de Minas
ISSN 0370-4467

Volume: 66;
Issue: 2;
Start page: 201;
Date: 2013;
Original page

Keywords: Corrosão | aço inoxidável superduplex | corrosão por pites | Corrosion | super-duplex stainless steel | pitting

ABSTRACT
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.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.
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