Influência de tratamentos térmicos de recozimento na precipitação de fase sigma e nas propriedades mecânicas de um aço inoxidável duplex UNS S31803.

Abstract

Os aços inoxidáveis duplex (AID) possuem uma estrutura austeno-ferrítica de aproximadamente 50% de cada uma dessas fases, tal característica confere aos AID propriedades mecânicas superiores aos aços inoxidáveis ferríticos e austeníticos e elevada resistência à corrosão. Esses aços possuem adições significativas de elementos de liga, que são os responsáveis pelo correto balanceamento das fases e asseguram as propriedades desejadas. Por outro lado, estes mesmos elementos, podem acelerar a cinética de precipitação de compostos intermetálicos indesejáveis, principalmente as fases sigma () e chi (). A precipitação destas fases pode fragilizar o material e comprometer a resistência à corrosão. Neste trabalho foi realizado um estudo sobre a influência de diferentes frações de fase sigma, na microestrutura e nas propriedades mecânicas de um AID UNS S31803. Foram realizados nove tratamentos térmicos de recozimento variando tempo e temperatura para a precipitação de fase sigma. A caracterização microestrutural foi realizada por meio de microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Ensaios de tração e de impacto (Charpy-V) foram realizados para avaliar o efeito da fase sigma nas propriedades mecânicas. Os ensaios de impacto foram feitos em cinco temperaturas diferentes (-80, -40, 25, 50 e 100°C) nas nove amostras tratadas termicamente para a formação de fase sigma. A fração máxima de fase sigma detectada foi de aproximadamente 4% nas condições estudadas. Por outro lado, observou-se que o limite de resistência a tração, apresentou um comportamento linear crescente com o aumento das frações de fase sigma encontradas. Os demais, parâmetros como limite de escoamento e alongamento não apresentaram correlação com a quantidade de fase sigma nas condições investigadas. Os resultados dos ensaios de impacto mostraram que as frações de fase sigma precipitadas neste estudo não influenciaram diretamente a tenacidade ao impacto do material.