Estudo da influência do tamanho de grão na nucleação e cinética de formação de fases intermetálicas em aço inoxidável dúplex

• Autor(a) principal: Melo, E. A.
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
• Texto Completo: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/137
• topic: Aço inoxidável-; Trocadores de calor

O objetivo deste trabalho é estudar a influência de diferentes tamanhos de grãos de ferrita e austenita na transformação de fases que resulta na formação de fase sigma em aços inoxidáveis dúplex, particularmente num aço UNS S31803. Foi realizado o tratamento de solubilização de uma tira de aço dúplex UNS S31803 a temperatura de 1100°C nos tempos de 1, 24, 96 e 192 horas com o intuito de obter diferentes tamanhos de grãos das fases ferrita e austenita. Na sequência, foi realizado tratamento de envelhecimento a 850°C nos tempos de 5, 8, 10, 20, 30 e 60 minutos com o intuito de verificar se as etapas iniciais de nucleação de fase sigma e se diferentes tamanhos das fases ferrita e austenita, que geraram diferentes números de sítios de nucleação de fases intermetálicas, interferem na cinética de início de formação deste tipo de fase a 850°C. As análises realizadas foram microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS), difração de raios X, análise por ferritoscópio, análise de imagens obtidas pela técnica de elétrons retroespalhados, medição de intercepto médio de grão, análise de locais preferenciais para nucleação de fases intermetálicas e avaliação da área superficial (Sv) de contornos ferrita/ferrita, ferrita/austenita e austenita/austenita. Os resultados mostraram que a amostra solubilizada por 1 hora e que apresenta menor tamanho de intercepto, e maiores valores de Sv para todas as interfaces, foi a que apresentou menor fração em volume de ferrita (indicativo de maior formação de fase intermetálica) e maior porcentagem de fases sigma (que se apresentou tanto na forma maciça, quanto na forma lamelar) e chi, bem como a que teve a formação dessas fases mais rapidamente a partir da nucleação, seguida pelas amostras solubilizadas por 24 horas, 192 e 96 horas. Não foi possível identificar qual fase nucleia primeiro, sigma ou chi. Foi observado também que a cinética de formação de fases intermetálicas também é maior para a amostra solubilizada por 1 hora. Evidenciou-se que a partir de determinado momento a fase chi passa a ser consumida em detrimento da formação de fase sigma, e que a interface austenita/ferrita apresenta maior Sv para todos os tempos de solubilização. Também foi verificado que as fases intermetálicas se formam em maior quantidade em valor absoluto na interface ferrita/austenita, porém tem maior preferência de ocupação nos pontos triplos ferrita-ferrita-ferrita. Não houve a saturação em nenhum tipo de interface e em nenhum tipo de ponto triplo e também não foi atingida a situação de equilíbrio para 1 hora de envelhecimento a 850°C. Finalmente, observou-se que possivelmente, o mecanismo de formação de fase sigma é controlado por difusão e não por interface para todos os tempos de solubilização.