Efeito do nióbio na trabalhabilidade a quente do aço inoxidável duplex UNS S32304.

Abstract

Os aços inoxidáveis duplex são compostos por duas fases em suas microestruturas: ferrita e austenita. A fração volumétrica de cada uma delas deve ficar o mais próximo de 50% para que eles apresentem seus melhores desempenhos. Uma alta resistência mecânica e à corrosão são as principais vantagens que estes aços apresentam em relação aos tradicionais aços inoxidáveis ferrítico e austenítico. Durante a laminação dos aços duplex, defeitos como trincas de borda e lascas são comumente observados devido à baixa ductilidade a quente exibida por eles. Neste trabalho, foi avaliada a influência do nióbio e do enxofre na ductilidade a quente do aço inoxidável duplex da classe UNS S32304. Foram produzidas, em forno de indução, três ligas experimentais desse aço, sendo uma delas convencional e as outras duas com adição de nióbio, objetivando-se teores de 0,10% e 0,20% deste elemento. A influência do enxofre foi estudada usando uma amostra de um aço de produção industrial com teor de enxofre de 4ppm, que foi comparada com a liga experimental com 36ppm de enxofre e sem adição de nióbio. Para avaliar a ductilidade a quente, foram realizados ensaios de torção utilizando deformações em resfriamento contínuo, a partir de 1200 o C e ensaios isotérmicos com deformações múltiplas nas temperaturas de 900 o C, 1000 o C, 1100 o C, 1150 o C e 1200 o C, seguidos de resfriamento rápido. Verificou-se que a adição de Nb nos teores de 0,1 e 0,2% em peso no aço UNS S32304 não alterou a sua ductilidade a quente, avaliada por ensaios de torção. Nas temperaturas de deformação isotérmica de 1150 o C e 1200ºC, os quatro aços inoxidáveis duplex analisados apresentaram comportamento dúctil, independente do teor de nióbio e enxofre, devido à pequena fração volumétrica de austenita. Abaixo de 1150ºC os aços apresentaram queda de ductilidade com a redução da temperatura de ensaio, relacionada ao aumento da fração volumétrica de austenita. A formação de trincas se deu predominantemente nas interfaces austenita-ferrita. O aço com teor de enxofre de 36ppm apresentou menor ductilidade a quente que o aço com teor de 4ppm. Este aumento da fragilidade está provavelmente relacionado à segregação de enxofre para as interfaces.