Influência das transformações de fases nas propriedades mecânicas de um aço inoxidável duplex UNS S31803 (SAF 2205) envelhecido isotermicamente a 750ºC e a 850ºC

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Bayão, Darlan Vale
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais; Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais; Brasil; CEFET-MG
• Palavras-chave em Português: Aço inoxidável duplex - Propriedades mecânicas; Aço inoxidável - Tratamento térmico; Caracterização de materiais; Metais – Microestrutura
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/879

Os aços inoxidáveis duplex (AIDs) são ligas metálicas que possuem uma microestrutura constituída por frações volumétricas aproximadamente idênticas ), que confere ao material uma excelente combinação ) e austenita ( de ferrita ( entre propriedades mecânicas e de resistência à corrosão. Em razão disso, os AIDs são amplamente utilizados em diversas aplicações. No entanto, quando são expostos a temperaturas elevadas (650ºC a 950ºC) sua microestrutura pode sofrer modificações e apresentar fases deletérias, que deterioram suas propriedades. Dentre elas, as mais prejudiciais são as fases intermetálicas sigma ). Estas, mesmo em pequenas frações podem provocar quedas ) e a chi ( ( significativas nas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão dos AIDs. Diante disso, o objetivo do presente trabalho foi analisar a influência das transformações de fases, resultantes das diferentes condições de tratamentos térmicos (TTs) de envelhecimento, nas propriedades mecânicas do aço inoxidável duplex UNS S31803 (SAF 2205). Para este fim, inicialmente foi realizada uma simulação termodinâmica com o intuito de calcular as frações das fases presentes em condições de equilíbrio. Posteriormente, foram realizados TTs de envelhecimento isotérmico a 750ºC, 800ºC e a 850ºC em tempos distintos para induzir a precipitação de fases deletérias. Subsequentemente, as amostras foram submetidas à preparação metalográfica. Em seguida, o material foi caracterizado microestruturalmente a partir das técnicas de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X (DRX). Posteriormente, foram realizadas quantificações das fases por meio das técnicas de estereologia quantitativa e ferritoscopia. E finalmente, foi realizada uma (energia simulação matemática para calcular a cinética de formação da fase de ativação) a partir da equação de Avrami. Além disso, foram realizados ensaios de caracterização mecânica a partir dos ensaios de dureza e ultramicrodureza Vickers, tração e impacto (Charpy-V). Resultados das técnicas de caracterização se precipitou de forma gradativa na microestrutural evidenciaram que a fase microestrutura do material em função do tempo de exposição do material ao TT, porém existem desvios significativos entre as técnicas de quantificação de fases. Resultados da microscopia óptica e da microscopia eletrônica de varredura se apresentou, predominantemente, mostraram que a morfologia da fase descontínua (tipo coral) para os TTs realizados a 750ºC e, majoritariamente, contínua (maciça) para os TTs a 850ºC. Resultados da caracterização mecânica , de maneira geral, eleva os valores confirmaram que o acréscimo na fração de de dureza e de limite de resistência à tração e, reduz substancialmente os parâmetros de ductilidade, sendo a deformação não uniforme o mais susceptível deles. Ademais, os resultados da energia absorvida provenientes do ensaio de tenacidade ao impacto reduziram drasticamente mesmo na presença de baixas frações de fases deletérias e, em virtude disso, demonstrou ser o parâmetro mais sensível à presença destas fases dentre todas as propriedades mecânicas avaliadas. Portanto, os ensaios mecânicos se apresentam como uma importante ferramenta na detecção das fases deletérias e devem desempenhar um papel fundamental no controle de qualidade dos AIDs.