In situ study of AISI 304 and AISI 430 stainless steel using synchrotron light - Senra, Ana Luísa Terasawa (2019)
A deformação criogênica tem sido amplamente estudada devido às possíveis melhorias de propriedades geradas, como aumento de resistência mecânica e ductilidade. As melhorias ocorrem em consequência da supressão parcial da recuperação dinâmica, a qual gera refino microestrutural e aumento da microdeformação, os quais ocorrem devido ao aumento da densidade de defeitos internos. Para o estudo foram utilizados dois aços inoxidáveis, AISI 304 e AISI 430, sob quatro taxas de deformação. A estação experimental XTMS do LNLS do CNPEM permitiu a realização de testes de tração simultaneamente à difração de raios X, fornecendo informações in situ dos fenômenos e alterações microestruturais que ocorrem durante a deformação. As análises das superfícies de fratura foram essenciais para entender o fenômeno de transição dúctil frágil no AISI 430, o que indicou condições no limiar da transição dúctil-frágil. Uma taxa de deformação adicional foi utilizada a fim de ultrapassar o ponto de transição. Os resultados mecânicos mostraram que a redução na temperatura tem efeito similar ao aumento na taxa de deformação, sendo que estas alterações geraram um aumento na resistência à tração para o aço AISI 430. Entretanto, as quatro taxas de deformação utilizadas inicialmente não apresentaram grande impacto no resultado mecânico, mas quando analisada a superfície de fratura viu-se uma competição entre os mecanismos dúcteis de fratura e clivagem. Para o aço AISI 304, em temperatura criogênica, foi possível verificar a mudança na forma da curva de tensãodeformação, havendo perda de ductilidade e aumento de resistência, sendo um efeito da transformação martensítica. A transformação de fase em temperatura ambiente ocorre com maiores deformações do que para a temperatura criogênica, sendo esse o efeito do aquecimento adiabático o qual estabiliza a austenita. A microdeformação nos planos da austenita reduziu durante a deformação plástica, indicando a presença de recuperação dinâmica. Para o AISI 430, o tamanho de cristalito indicou que em temperatura criogênica houve maior refino microestrutural.