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EXERCICÍCIOS CURSO DE CORROSÃO
Tipologia: Exercícios
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Não perca as partes importantes!
Profa^ Carla Souza CORROSÃO SOB TENSÃO E FRAGILIZAÇÃO POR HIDROGÊNIO 1 - Responda Verfadeiro (V) ou Falso (F) para as afirmações abaixo: a) A corrosão sob tensão acontece quando um material metálico sofre corrosão e depois é tensionado em uso ( ) b) A CST requer a presença de tensões trativas constantes atuando do material ( ) c) Apenas tensões residuais decorrentes do processamento do material são insuficientes para provocar a fratura por corrosão sob tensão ( ) d) Tensões compressivas superficiais impedem a nucleação e propagação de trincas e protegem os materiais contra a CST ( ) e) Para ocorrer fratura por CST é necessário que soma das tensões concentradas em uma determinada região ultrapasse o limite de escoamento do material ( ) f) Existe uma tensão limite abaixo da qual não ocorre a CST para um determonado material num determinado meio ( ) g) Metais puros são mais resistentes à corrosão sob tensão que que as ligas metálicas ( ) h) Quanto maior o limite de resistência (Mpa) do material maior sua resistência à CST ( ) i) Um material submetido a tenções trativas durante o uso é propenso a sofrer CST em qualquer meio corrosivo ( ) j) Ligas de cobre são susceptíveis à CST em meios em meios aquosos contendo amônia ( ) k) Ligas de Alumínio não sobrem CST pois tem uma camada de óxido superficial que as protegem do processo corrosivo ( ) l) Aços inoxidáveis austeníticos (série 300) são mais resistentes à CST que os ferríticos (série 400) ( ) m) Na CST a trinca se propaga na direção perpendicular à tensão aplicada no material ( ) n) Não é possível monitorar a ocorrência de trincas causadas pela CST pois elas se propagam muito rápido ( ) o) Os ensaios de CST permitem avaliar e comparar o comportamento de materiais submetidos a tensões e expostos à meios agressivos ( ) p) para ocorrência da fragilização por hidrogênioo metal precisa conter hidrogênio atômico na sua rede cristalina e estar submetido a tensões residuais ou aplicadas ( ) q) Solubilidade em metal Líquido, tratamentos térmicos, decapagem ácida, galvanização e soldagem são algumas das possíveis fontes de hidrogênio que causam fragilização ( ) r) No trincamento induzido por hidrogênio (HIC) o H atômico penetra na matriz metálica, se combina formando gás H2, o gera tensões capazes de fraturar o material mesmo sem nenhum tipo de tensão pré-existente ( ) s) O empolamento por hidrogênio ocorre quando há acúmulo de H2 em defeitos da estrutura cristalina próximos à superfície e depende da existência de tensão pré- existente no material ( ) t) Nos trincamentos por hidrogênio HIC e SOHIC a nucleação das trincas se dá pelo mesmo mecanismo, apenas a propagação da mesma é diferenciada ( ) u) O trincamento sob tensão na presença de sulfeto (SSC) é resultado da ação conjunta de tensões trativas (aplicadas ou residuais) e corrosão em meio contendo sulfeto ( )
v) Nos mecanismos HIC e na SOHIC as trincas se propagam paralelamente à direção de laminação da chapa ( ) w) Soldas podem sofrer trincamento a frio quando H atômico é absorvido pela poça de fusão no processo de soldagem e se difunde para a ZTA durante o resfriamento ( ) x) A fragilização de fixadores com alta dureza galvanizados pode ser evitada aplicando-se o processo de desidrogenação (150-250 ºC/ 4-24h) em até 4 horas após a aplicação do revestimento ( ) y) Materiais usados nas indústrias de pretróleo e gás estão sujeitos ao fenômeno de Trincamento sob tensão na presença de sulfeto devido ao contato com o gás H2S ( ) 2 - A Figura abaixo mostra a micrografia da seção transversal do aço inoxidável austenítico UNS S31603 submetido a um ensaio de CST com deformação constante (70 % do limite de escoamento ) em meio contendo cloretos a 90 ºC. Explique o mecanismo e os estágios da corrosão sob tensão de aços inoxidáveis em meios contendo cloretos. 3 - Analise o gráfico abaixo e responda: a) Em que condições as ligas abaixo se encontram imunes à CST? b) Qual a liga é mais resistentes em meios contendo cloretos?
6 - A figura abaixo mostra uma serpentina de aço inoxidável austenítico que revelou trincas longitudinais e circunferenciais por CST durante uma inspeção periódica com líquido penetrante. a) Quais tipos de trincas podem ocorrer na corrosão sob tensão de um material? b) Quais as características de uma fratura por CST? c) Qual a importância de inspeções periódicas para monitoramento da CST? d) Cite as principais metodologias utilizadas para inspeção não destrutiva da CST 7 - A figura abaixo mostra a ocorrência dos principais tipos de corrosão que acometem aços inoxidáveis em uso. Que medidas podem ser tomadas para evitar a corrosão sob tensão de aços inoxidáveis em uso? 8 - A figura abaixo mostra alguns dos principais fenônenos de fragilização por hidrogênio de materiais metálicos. a) Identifique e explique os fenômenos de trincamento indicados na figura (1, 2, 3 e 4) b) Que ações podem ser tomadas para prevenção da fragilização por hidrogênio?
9 - A figura abaixo mostra a presença de trincas transgranulares em um conjunto soldado exposto a meio contendo H2S. Explique qual mecanismo de trincamento ocorreu e como ele acontece. 10 - O gráfico abaixo mostra o comportamento tensão x deformação de um parafuso ABNT 10B22 carbonitretado, temperado e revenido a 400°C em duas condições, sem carregamento e após carregamento forçado de hidrogênio através de métodos eletroquímicos (20mA/cm² em H2SO4 0,1N). Explique a diferença de comportamento do parafuso nas duas condições testadas