Caracterização microestrutural e influência da fase sigma no comportamento mecânico de um aço inoxidável duplex UNS 531803 (SAF 2205) após envelhecimento isotérmico
Aço inoxidável duplex, UNS S31803, tratamento térmico de envelhecimento, fases deletérias, fase sigma, propriedades mecânicas
Os aços inoxidáveis duplex (AIDs) são ligas metálicas que possuem uma microestrutura constituída por quantidades volumétricas aproximadamente iguais de ferrita (α) e austenita (γ). Devido a tal fato, esse tipo de material possui uma excelente combinação de propriedades mecânicas e de resistência à corrosão. Em razão disso, os AIDs são amplamente utilizados em diversos seguimentos. No entanto, quando os AIDs são expostos a temperaturas elevadas (650 a 950ºC) sua microestrutura pode sofrer modificações e apresentar diversas fases deletérias, que deterioram suas propriedades. Dentre essas fases, as mais prejudiciais são as fases sigma (σ) e a chi (Χ). Tais fases, mesmo em pequenas frações podem provocar quedas significativas nas propriedades dos AIDs. Diante disso, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar e analisar a influência das fases intermetálicas, especialmente a fase σ, precipitadas a partir de diferentes condições de tratamentos térmicos (TTs) nas propriedades mecânicas do aço inoxidável duplex UNS S31803. Para tal fim, foram realizados TTs de envelhecimento isotérmico à 750 e à 850ºC em tempos distintos para a precipitação de fase σ. Em seguida, as amostras foram submetidas à preparação metalográfica. Posteriormente, o material foi caracterizado microestruturalmente através das técnicas de microscopia óptica (MO), e também serão caracterizados por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X (DRX). Posteriormente, foi realizada a quantificação das fases presentes no material a partir das técnicas de estereologia quantitativa, simulação termodinâmica e ferritoscopia. Além disso, também serão realizados ensaios para caracterização mecânica do material através dos ensaios de microdureza Vickers, tração e impacto (Charpy-V). Resultados das fotomigrografias e da quantificação de fases evidenciaram que a fase σ se precipitou de forma gradativa na microestrutura do material em função do tempo de exposição do material ao TT e a α foi consumida pela fase σ de acordo com o aumento do tempo de TT em decorrência da decomposição eutetóide da α. Concluiu-se que as frações de σ e α estão intimamente relacionadas com o tempo em que o material fica exposto ao TT. Além disso, foi concluído que há um maior consumo da σ além de uma maior cinética deste no TT à 850ºC do que no TT realizado à 750ºC. E finalmente, que existem desvios entre a quantificação de fases na simulação computação termodinâmica, na estereologia quantitativa e na ferritoscopia.