Influência da martensita induzida por deformação e seu processo de reversão no desempenho mecânico do aço inoxidável lean duplex 2304

Autor: Renata Mangini Santos
Přispěvatelé: Dagoberto Brandão Santos, Witor Wolf, Karina Aparecida Martins Barcelos Gonçalves
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFMG
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
Popis: FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Os aços inoxidáveis duplex pertencem a uma categoria cuja microestrutura predominante é formada pelas fases ferrita (α) e austenita (γ), que conferem ao material bom desempenho mecânico e em corrosão sendo, portanto, amplamente utilizado em aplicações industriais severas, como tanques de estocagem e indústria de papel e celulose. Entretanto, em função do tratamento termomecânico a que é submetido novas fases podem ser formadas, o que interfere diretamente nas propriedades do material. A martensita α’ se forma quando o aço é submetido a uma deformação plástica, onde a austenita é parcialmente transformada em martensita e, durante a etapa de recozimento, esse processo se reverte, gerando refino de grão no material. Essa fase, martensita α’, aumenta a resistência mecânica do material, mas diminui sua tenacidade. O material de estudo foi o aço inoxidável lean duplex, do tipo 2304, fornecido pela empresa APERAM, laminado a frio nos laboratórios do DEMET-UFMG com redução de espessura de 74%. Após a laminação à frio as amostras foram submetidas a tratamento térmico de recozimento nas temperaturas de 400°C, 500°C, 550°C e 600°C por 30 min e resfriadas ao ar, onde foi estudada a influência dos tratamentos termomecânicos na formação da fase martensita α’, sua reversão e a seus efeitos na textura cristalográfica e nas propriedades mecânicas do material. Após laminação à frio, foi identificado via DRX aproximadamente 53% de martensita α’, que começou sua reversão a 550°C, atingindo 45% de martensita α’. Um aumento de dureza foi notado na amostra recozida a 400°C, justificado por um aumento da porcentagem de martensita α’. A fase α’ rica em cromo, conhecida como Fragilização à 475°C, pode ter ocorrido em pequena porcentagem, devido ao curto tempo de recozimento. No ensaio de tração todos os corpos de prova apresentaram fratura frágil, o que indica a presença de fases deletérias e que o recozimento até 600°C por 30 min não foi suficiente para reverter toda martensita α’. Duplex stainless steels belong to a category whose predominant microstructure is formed by the ferrite (α) and austenite (γ) phases, which give the material good mechanical and corrosion performance and, therefore, are widely used in severe industrial applications. However, due to the thermomechanical treatment to which it is subjected, new phases can be formed, which directly interferes in the materials properties. The α’-martensite, for example, is formed when the steel is subjected to a high degree of deformation, where the austenite is partially transformed into martensite and, during the annealing step, this process is reversed, generating grain refining in the material. This α’-martensite phase increases the mechanical strength of the material but decreases its toughness. The study material is a type 2304 lean duplex stainless steel, supplied by the company APERAM, cold-rolled at UFMG laboratories with a 74% thickness reduction. After annealing at temperatures of 400°C, 500°C, 550°C and 600°C for 1800 s, the influence of thermomechanical treatments on the formation of the α'-martensite phase, its reversion and their effects on material texture and mechanical performance were studied. After cold rolling, approximately 53% of α’-martensite was identified through X-ray diffraction (DRX), which began its reversion at 550°C, reaching 45% of α’-martensite. An increase in hardness was noticed during annealing at 400°C, justified by an increase in the percentage of α' martensite. The chromium-rich α' phase, known as Embrittlement at 475°C, may have occurred in a small amount, due to the short annealing time. In the tensile tests, all specimens showed brittle fracture aspects, which indicates the presence of deleterious phases and that annealing up to 600°C for 30 min was not sufficient to reverse all the α'-martensite.
Databáze: OpenAIRE
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