Aços inoxidáveis: estudo na influência de carregamentos cíclicos na microestrutura do aço inoxidável austenítico 304L e de diferentes tratamentos térmicos nos aços inoxidáveis martensítico 420

• Autor(a) principal: Oliveira, Silvana Carreiro de
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/31371
• topic: Aço inoxidável austenítico 304L; Efeito TRIP; Aços inoxidáveis martensíticos 420; Tratamentos térmicos; Corrosão; Aço inoxidável; Aço inoxidável austenítico; Aço inoxidável martensítico; Produção intelectual; Engenharia Metalúrgica; Austenitic stainless steel 304L; TRIP effect; Martensitic stainless steel 420; Heat treatments; Corrosion

De grande importância para asindústrias nas áreas de petróleo e gás, aeronáutica, petroquímica, química e inúmeras outras, os aços inoxidáveis entraram no foco de projetos de pesquisa visando o aprimoramento do seu processo de fabricação, de suas propriedades e de sua microestrutura. Essa ampla utilização ocorre devido ao fato de que este tipo de aço possui alta resistência à corrosão, alta tenacidade, boa soldabilidade e elevada resistência mecânica. Este tipo de aço é ligado principalmente por ferro, carbono e cromo, mas pode conter, também, outros elementos como o níquel e o molibdênio. Os aços inoxidáveis podem ser classificados em martensíticos, ferríticos, austeníticos, ferrítico­austenítico (Duplex) e endurecidos por precipitação. No presente trabalho, o primeiro objeto de estudo foi o aço inoxidável austenítico AISI 304L, que tem como característica, após deformado, apresentar transformação induzida por plasticidade, conhecida como efeito TRIP (Transformation Induced Plasticity). Foi realizada a caracterização microestrutural da amostra como recebida e após ter passado por ensaio de fadiga de baixo ciclo, sofrendo deformação cíclica, sendo que a amostra deformada possuía um concentrador de tensão. A técnica escolhida para a análise foi a difração de elétrons retroespalhados (EBSD), para que fosse possível observar a transformação martensítica no material. As amostras que passaram pelo ensaio de fadiga de baixo ciclo apresentaram uma grande concentração de martensita induzida por deformação na região próxima do concentrador de tensão. O segundo objeto de estudo foi o aço inoxidável martensítico das classes 420A e 420D, cujas propriedades podem ser alteradas através de tratamento térmico. A sequência típica de tratamento térmico é austenitização, têmpera e revenimento, e após sua realização, o material irá apresentar a microestrutura composta de martensita, austenita retida e carbonetos não dissolvidos. Os parâmetros para realização desses tratamentos publicados na literatura são controversos, então, foram realizados tratamentos térmicos de austenitização e têmpera com diferentes temperaturas e tempos de encharque, seguido de revenimento, também em temperaturas diferentes. Após os tratamentos térmicos, foram realizados ensaios de dur eza, e de corrosão eletroquímica de potencial de circuito aberto e polarização cíclica. Foi realizada caracterização microestrutural via microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia por energia dispersiva (EDS) para determinar qual das condições empregadas apresenta a melhor resistência à corrosão e dureza. Com o auxílio da distribuição estatística de Cromo após a corrosão, para o aço AISI 420A, a condição que apresentou melhor combinação de dureza e resistência à corrosão foi quando a amostra foi austenitizada na temperatura de 1015°C durante 120 minutos e depois revenida na temperatura de 400°C durante 60 minutos. Já para o aço AISI 420D, essa melhor condição foi encontrada na amostra austenitizada na temperatura de 1015°C durante 60 minutos e depois revenida na temperatura de 200°C durante 60 minutos.