Desenvolvimento da abordagem de revestimento duro de solda NiCrSiBC para aços P91 usados em componentes de turbinas a vapor

Resumo:

Os aços P91 são usados como substrato para componentes de turbinas a vapor, como buchas, componentes internos de assento de válvula e válvulas de engenharia. Esses componentes possuem revestimento duro de material à base de cobalto para reduzir a perda por desgaste em alta temperatura e melhorar a dureza da superfície. No entanto, falha de delaminação e maior dureza da zona afetada pelo calor (ZAC) foram desafios identificados para os aços P91. Portanto, isso exige a necessidade de desenvolver uma abordagem de revestimento de solda adequado para resolver os referidos desafios. Neste trabalho, NiCrSiBC (Colmonoy 6) foi considerado como um material de revestimento para substituir o material Stellite 6 à base de cobalto devido à eliminação da atividade de radiação, menor custo e maior dureza do revestimento. As técnicas FCAW e PTA foram usadas para depositar a camada de buffer (SS-309L) e a camada de revestimento duro (NiCrSiBC), respectivamente. No presente estudo, foi realizada a caracterização metalúrgica das condições WBL (com camada de amanteigamento) e WOBL (sem a camada de amanteigamento). Maior dureza de revestimento, menor dureza HAZ e menor diluição de Fe foram observadas na amostra WBL. Fases duras Cr₇C₃, Cr₂B e Cr₅B₃ em forma de bloco juntamente com solução sólida de matriz de níquel ϒ foram observadas na região de revestimento da amostra WBL. No geral, a abordagem WBL da amostra foi considerada como benéfica para superar os desafios de revestimento de solda para as indústrias de turbinas a vapor.

Palavras-chave:
Revestimento de solda; Camada de buffer; Aço P91; Revestimento NiCrSiBC; Caracterização metalúrgica