Avaliação da viabilidade técnica do uso do Aço Inoxidável Martensítico 11.3/4Cr-3/4Mo-V em substituição ao Revestimento Duro de CoCr na fabricação de componentes de Turbinas à Vapor.

Abstract

O Brasil apresenta uma demanda de energia elétrica crescente nas últimas décadas e uma das alternativas para suprir a elevada demanda é o sistema de cogeração de energia, que utiliza em seus ciclos turbinas a vapor. A obtenção de maior eficiência energética depende do aumento da temperatura e pressão de trabalho. As condições de operação de uma turbina a vapor levam a transformações de fases e constituintes do material e que por sua vez alteram as propriedades mecânicas do material. A alta velocidade do vapor na admissão impõe grande desgaste abrasivo e os próprios mecanismos de operação dos componentes levam a necessidade do material em ter uma elevada tenacidade e alta resistência mecânica. Em hastes e cones de válvulas, o material deve possuir elevada resistência ao desgaste abrasivo, além de alta tenacidade, bem como boa resistência à corrosão e à erosão. O aço inoxidável martensítico 11.3/4Cr-3/4Mo-V é empregado nestes componentes e para atender a relação entre elevada resistência a abrasão, elevada tenacidade e alta resistência mecânica, lança-se mão da aplicação dos revestimentos duros de CoCr, aplicado pelo processo de plasma por arco transferido. O revestimento duro de CoCr é importado, o que eleva o custo do componente e consequentemente torna o produto final menos competitivo. Neste sentido, há necessidade de estudos e pesquisas visando à redução de custos sem perda de funcionalidade dos componentes. Foi avaliada a viabilidade técnica de endurecimento do aço inoxidável martensítico 11 3/4Cr-3/4Mo-V por têmpera e revenido em substituição ao recobrimento duro de CoCr. O aço inoxidável martensítico 11 3/4Cr-3/4Mo-V foi caracterizado nas seguintes condições: conforme recebido, com revestimento duro de CoCr e termicamente tratado e simulado sob condição de operação na temperatura de 550 °C por 1000h. A resistência a abrasão do aço inoxidável martensítico 11.3/4Cr-3/4Mo-V termicamente tratado é superior a do aço revestido com revestimento duro de CoCr. A tenacidade e a dureza do aço inoxidável martensítico 11.3/4Cr-3/4Mo-V termicamente tratado e simulado sob condição de operação, é inferior quando comparado com o aço inoxidável martensítico 11.3/4Cr-3/4Mo-V conforme recebido (laminado a quente e recozido).