Resistência à erosão por cavitação de aços inoxidáveis austeníticos CrMnSiN depositados por PTA

Abstract

A erosão por cavitação deteriora componentes em serviço, tais como partes metálicas de bombas de água, válvulas e, em especial, pás de turbinas hidráulicas, sendo nesse último caso responsável por elevados prejuízos ligados tanto aos custos da manutenção direta, como sobretudo às perdas por interrupção na geração de energia elétrica. Dentre os materiais aplicados no reparo por soldagem de danos por cavitação incluem-se aços inoxidáveis tradicionais tipo AISI 308 e 309, aços inoxidáveis ao Co e ligas à base de Co (stellites), caracterizando-se essas últimas pela maior sensibilidade a trincas, dificuldade de esmerilhamento e pelo mais alto custo. Nesse contexto este trabalho buscou formular, depositar e analisar o desempenho de aços inoxidáveis austeníticos CrMnSiN, soldados pelo processo PTA. A resistência à erosão por cavitação foi avaliada segundo a norma ASTM G 32-92. A microestrutura foi caracterizada por microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura e a formação de martensitas α' e ε, induzida pela cavitação, foi avaliada por difração de raios-X. A integridade da superfície dos depósitos foi controlada por END, além disso a dureza e a facilidade de acabamaneto por esmerilhamento serviram como critérios para avaliar os revestimentos soldados. Verificou-se que os revestimentos aplicados por PTA eram livres de trincas de solidificação, com baixa porosidade, boa molhabilidade e adequado acabamento superficial. A melhor liga inoxidável austenítica elaborada (0,03%C; 0,35% N; 13,2%Cr; 11,8% Mn; 2,8%Si; bal %Fe) mostrou uma resistência à erosão por cavitação próxima aquela das principais ligas comerciais.