Influência de tratamentos térmicos de recozimento na precipitação de fase sigma e nas propriedades mecânicas de um aço inoxidável duplex UNS S31803

Autor: Martins, Maria Amélia
Přispěvatelé: Faria, Geraldo Lúcio de, Castro, Geovane Martins de, Cândido, Luiz Cláudio, Oliveira, Tarcísio Reis de
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFOP
Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
instacron:UFOP
Popis: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. Os aços inoxidáveis duplex (AID) possuem uma estrutura austeno-ferrítica de aproximadamente 50% de cada uma dessas fases, tal característica confere aos AID propriedades mecânicas superiores aos aços inoxidáveis ferríticos e austeníticos e elevada resistência à corrosão. Esses aços possuem adições significativas de elementos de liga, que são os responsáveis pelo correto balanceamento das fases e asseguram as propriedades desejadas. Por outro lado, estes mesmos elementos, podem acelerar a cinética de precipitação de compostos intermetálicos indesejáveis, principalmente as fases sigma () e chi (). A precipitação destas fases pode fragilizar o material e comprometer a resistência à corrosão. Neste trabalho foi realizado um estudo sobre a influência de diferentes frações de fase sigma, na microestrutura e nas propriedades mecânicas de um AID UNS S31803. Foram realizados nove tratamentos térmicos de recozimento variando tempo e temperatura para a precipitação de fase sigma. A caracterização microestrutural foi realizada por meio de microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Ensaios de tração e de impacto (Charpy-V) foram realizados para avaliar o efeito da fase sigma nas propriedades mecânicas. Os ensaios de impacto foram feitos em cinco temperaturas diferentes (-80, -40, 25, 50 e 100°C) nas nove amostras tratadas termicamente para a formação de fase sigma. A fração máxima de fase sigma detectada foi de aproximadamente 4% nas condições estudadas. Por outro lado, observou-se que o limite de resistência a tração, apresentou um comportamento linear crescente com o aumento das frações de fase sigma encontradas. Os demais, parâmetros como limite de escoamento e alongamento não apresentaram correlação com a quantidade de fase sigma nas condições investigadas. Os resultados dos ensaios de impacto mostraram que as frações de fase sigma precipitadas neste estudo não influenciaram diretamente a tenacidade ao impacto do material. The duplex stainless steel (DSS) has an austenite-ferrite microstructure composed by about 50% of each phase, such characteristic gives to the DSS highly mechanicals properties comparing to the ferritic and austenitic stainless steel and highly corrosion resistance under strain. These steels have significant alloying elements additions which are responsible for the appropriate phase balance and also ensure the desirable properties. On the other hand, such elements could accelerate the precipitation kinetics mainly sigma () and chi () phases. The precipitation of these secondary phases could make the material brittle and affect corrosion resistance. In this project, a study regarding the influence of sigma phase precipitated through heat treatment processes and its effects on the mechanical properties were investigated. Heat treatments of initial annealing varying time and temperature were performed in order to precipitate sigma phase. The microstructural was characterized through optical microscopy (OM) and scanning electron microscope (SEM). Tensile tests and impact tests (Charpy-V) were performed to evaluate the effect of sigma phase on the mechanicals properties. The impact tests have been conducted at five temperatures (-80, -40, 25, 50 and 100°C) and under nine different annealing conditions. The tensile tests have shown a linear behavior of ultimate tensile strength when the fraction of sigma phase increases. On the other hand, other mechanical parameters such as yield strength and elongation had not shown correlation with the sigma phase precipitated. In impact tests, influence of different fraction of sigma phase it wasn’t observed on the toughness. Moreover, the results of impact tests have showed that the precipitated fractions of sigma phase are did not directly influence impact toughness of the annealed material.
Databáze: OpenAIRE
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