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Estudo da possibilidade de formação de nitreto de boro hexagonal em aços inoxidáveis superduplex visando reduzir o coeficiente de atrito

Processo: 18/23810-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de maio de 2019
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Claudemiro Bolfarini
Beneficiário:Vinicius Antonio de Oliveira
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Conformação por spray   Aço inoxidável

Resumo

Fabricação de diversos materiais, produção de combustíveis, geração de energia e total relevância na economia do país são apenas alguns dos exemplos que evidenciam a importância do petróleo em nossa sociedade atual. No cenário da exploração desse produto, alguns desafios são encontrados, principalmente, relacionados às condições severas que os equipamentos envolvidos estão sujeitos em ambiente marinho. Pode-se citar o exemplo dos tubos utilizados na perfuração e exploração de poços de petróleo, os chamados risers. Esses tubos são geralmente feitos de aços inoxidáveis laminados a quente e possuem resistência à corrosão adequada, porém, sob algumas circunstâncias, insuficiente resistência ao desgaste. Nosso grupo de pesquisa do Departamento de Engenharia de Materiais (DEMa) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) em parceria com a Petrobras, vem desenvolvendo diversos trabalhos de pesquisa acerca desse assunto, e conseguindo obter importantes resultados. Em um projeto recente, foi possível notar o efeito benéfico na resistência ao desgaste que partículas duras (boretos) podem promover em aços inoxidáveis modificados com adições de boro, preparados via conformação por spray e técnicas de revestimento. Outro projeto de pesquisa desenvolvido pelo nosso grupo visando redução do coeficiente de atrito, teve como objetivo investigar à possibilidade de formação de nitreto de boro hexagonal, material lubrificante de alto desempenho, na microestrutura do aço. Apesar de não ter evidenciado sua formação, o estudo foi capaz de comprovar uma termodinâmica favorável à possibilidade de surgimento desse precipitado, podendo ser necessário alguns ajustes nos parâmetros do processo. Nesse contexto, este projeto destina-se a dar continuidade às pesquisas recentes realizadas pelo nosso grupo em parceria com a Petrobras, e estudar a possibilidade da formação do nitreto de boro hexagonal em aços inoxidáveis superduplex. Almeja-se a partir dessa formação, que o coeficiente de atrito seja reduzido, possibilitando dessa forma, uma queda no desgaste proporcionado pelo contato entre as partes envolvidas no processo de extração de petróleo. Será utilizado um aço inoxidável superduplex, cuja fabricação ocorrerá via conformação por spray na presença de borbulhamento de nitrogênio e adição de nitreto de boro hexagonal na forma de pó fino ao metal líquido. Serão avaliados a resistência à corrosão, coeficiente de atrito e propriedades mecânicas do material desenvolvido.