Avaliação de parâmetros de ensaio para determinação de temperatura crítica de Pite em aço inoxidável dúplex por via potenciostática

Abstract

A influência do potencial aplicado e da concentração de íons cloreto na determinação da temperatura crítica de pite (CPT) através da técnica de polarização potenciostática foi estudada num aço inoxidável dúplex (DSS) UNS S31803. Os potenciais aplicados para os ensaios de polarização potenciostática (300, 500, 600, 700 ou 800 mVAgAgCl) foram escolhidos dentro do trecho passivo comum às curvas de polarização potenciodinâmicas obtidas para as concentrações de íons cloreto de 0,3 a 5 M, à temperatura ambiente. A determinação da CPT em condições de ensaio menos severas (menores concentrações de íons cloreto e baixos potenciais aplicados), conduziram a resultados com alta dispersão, e com tendência de diminuição da CPT quando a severidade do ensaio aumenta, mostrando dependência dos valores de CPT com a concentração de cloretos e potencial aplicado. As determinações de CPT para o DSS UNS S31803 que apresentam menor dispersão e podem ser considerados independentes de potencial e concentração de cloretos são obtidos nas condições de ensaio: 600 mVAgAgCl com 5 M NaCl, 700 mVAgAgCl com 3 ou 5 M NaCl e 800 mVAg/AgCl com 1 a 5 M NaCl. A CPT independente de concentração de cloretos e do potencial para o DSS UNS S31803 ocorre em torno de 50 ?C. A caracterização dos pites por meio de microscopia mostra que existem de 1 a 3 pites estáveis por amostra após a determinação da CPT. O pite estável apresenta morfologia rendilhada, com diâmetro de Feret em torno de 100 µm. Foi observado que quanto maior a concentração de cloretos, menor o tamanho dos pites formados. Outro parâmetro que contribui com o aumento do tamanho dos pites é o potencial aplicado, sendo que o aumento do potencial aplicado conduz a pites maiores. Abaixo da cobertura rendilhada, o pite cresce corroendo fases e estruturas preferencialmente, formando galerias e resultando em uma estrutura alveolar. Estas galerias são maiores em condições mais severas de ensaio (maiores concentrações de íons cloreto e potenciais aplicados).

The influence of the applied potential and the concentration of chloride ions on the determination of the critical pitting temperature (CPT) by potentiostatic polarization technique was studied in a duplex stainless steel (DSS) UNS S31803. Applied potentials for the potentiostatic polarization tests (300, 500, 600, 700 or 800 mVAg/AgCl) were chosen among a passive common range observed in potentiodynamic polarization curves obtained for chloride ions concentrations from 0,3 to 5 M, at room temperature. The determination of CPT under less severe test conditions (lower concentrations of chlorides and low applied potentials), lead to high dispersion in CPT values, and a tendency to CPT decrease with more severe test conditions, showing the dependence of CPT values with chloride concentration and applied potential. CPT determination for DSS UNS S31803 presented smaller dispersion and can be considered chloride and potential independent under the testing conditions: 600 mVAg/AgCl with 5 M NaCl, 700 mVAg/AgCl with 3 or 5 M NaCl and 800 mVAg/AgCl with 1 to 5 M NaCl. CPT independent of chloride concentration and potential for DSS UNS S31803 occurs around 50 ?C. Stable pits characterization by microscopy techniques shows that there are 1 to 3 pits per sample after CPT determination. Stable pits have a lacy-cover morphology, with Feret diameter of approximately 100 µm. It was observed that the higher chloride concentration, the smaller are the formed pits. Another parameter that contributes to the increase in pitting size is the applied potential, an increase in potential leads to larger pits. Under the lacy-cover, pit grows eroding phases and structures preferentially, forming galleries and resulting in a honeycomb structure. These galleries are larger under more severe test conditions (higher chloride concentration and applied potential).