Efeito da temperatura sobre o comportamento mecânico e oxidação do aço inoxidável ferrítico UNS S41003 (410D).

Abstract

O aço inoxidável do tipo UNS S41003 é comumente denominado no Brasil de 410D e no mundo de 3Cr12. O aço 410D tem sido manufaturado no país a um tempo relativamente curto, e o grande interesse atual no mesmo é devido à possibilidade de utilizá-lo como substituto de aços comuns em aplicações que exijam melhor desempenho em ambientes corrosivos. A sua composição química relativamente simples torna o o aço 410D uma alternativa economicamente viável para utilizar aços inoxidáveis em setores da indústria brasileira que antes utilizavam apenas produtos fabricados a partir de aço carbono. Nesse contexto, e considerando que existem poucos trabalhos disponíveis na literatura que tenham investigado o desempenho mecânico e a oxidação desse aço em condições que simulem diferentes cenários de aplicação, o presente trabalho avaliou o efeito da temperatura sobre o comportamento em tração, impacto e fluência (Sag Test), além da oxidação e do desempenho em desgaste do aço inoxidável ferrítico 410D. Os principais resultados obtidos mostraram que há uma significativa diminuição nos indicadores de resistência mecânica com o aumento da temperatura. Entretanto, mesmo a 300°C as especificações de limites de escoamento e de resistência ainda são atendidas. Nessa temperatura, o fenômeno de envelhecimento dinâmico foi responsável por limitar a capacidade de deformação do aço. Mostrou-se que a faixa de temperatura de transição dúctilfrágil do material estudado é de -65°C a -80°C. Destaca-se ainda que na temperatura de 600°C o aço foisusceptível à fragilização ao azul. Por meio dos ensaios de fluência Sag Test, mostrouse que o aço é sensível ao aumento da temperatura e do tempo de exposição a tratamentos isotérmios, sendo a flecha máxima de fluência, obtida a 1000°C por um intervalo de tempo de 100h, de 7,2mm. Este trabalho mostrou que existe um potencial para se desenvolver uma tecnologia de tratamento térmico aplicável ao aço 410D onde a combinação de microestrutura martensítica e formação de filme superficial de óxidos possa ser utilizada com o objetivo de melhorar o seu desempenho em desgaste.