Identificação das fases e evolução da microdureza durante a formação de fase sigma em aço inoxidável dúplex SAF 2205

AUTOR: CLEMENTE KUNTZ SUTTO clementesutto@hotmail.comOrientador: Rodrigo Magnaboscorodrmagn@fei.edu.br

Materiais e métodosO material em estudo, de procedência sueca (Sandvik), foi adquirido como chapa laminada a quente de 3mm de espessura, recebendo posteriormente tratamento térmico de solubilização a 1120°C por 30 minutos, atingindo dureza de 256 HB.

Resultados e discussão

Conclusões preliminares: Como visto nas micrografias acima é possível notar a progressão da

fase sigma com o decorrer do tempo de envelhecimento, tendo sua formação a partir da fase ferrita que encontra-se extinta nas micrografias de 192 e 1032 horas de tratamento a 900°C.

Quanto a evolução da dureza, sabendo que a fase sigma é extremamente dura (940HV ou 68HRC), conforme o aumento da fração volumétrica da mesma é possível notar um aumento na dureza do material como um todo, sendo então estabilizada a partir de 80 horas de envelhecimento.

Agradecimentos: Ao Centro Universitário da FEI pelo patrocínio do projeto e concessão de bolsa de iniciação científica. Aos técnicos do LabMat, Marcos de Oliveira Gentil, Romildo de Freitas, Arnaldo Raymundo e Antônio Magalhães Mirom.

ObjetivosO projeto de pesquisa apresentado aqui preocupa-se em definir os meios pelos quais se dá a formação de fase sigma no aço inoxidável dúplex SAF 2205 em temperaturas que variam de 700°C a 900°C, por tempos de tratamento térmico de até 1032 horas, descrevendo as reações de formação e crescimento de fase sigma e o respectivo desenvolvimento das microestruturas, através da identificação das fases presentes por microscopia óptica, juntamente com a análise da evolução da microdureza do material em questão.

Laboratório de Materiais do Centro Universitário da FEI

http://www.fei.edu.br/mecanica/me541/LabMat.htm

Micrografia 1 Amostra solubilizada. Ferrita (escura) e austenita (cinza). Ataque: Behara modificado.

Micrografia 2 Amostra envelhecida a 900°C por 10 minutos. Ferrita (escura), austenita (cinza) e sigma (sem ataque). Ataque: Behara modificado.

Micrografia 5.3. Amostra envelhecida a 900ºC por 40 minutos. Ferrita (escura), austenita (cinza) e sigma (sem ataque). Ataque: Behara modificado

Micrografia 5.4. Amostra envelhecida a 900ºC por 8 horas. Ferrita (escura), austenita (cinza) e sigma (sem ataque). Nota-se aumento da fração volumétrica de fase sigma com o aumento do tempo de envelhecimento. Ataque: Behara modificado.

Micrografia 5 Amostra envelhecida a 900ºC por 192 horas. Austenita (cinza escura) e sigma (sem ataque). Ataque: Behara modificado.

Micrografia 6 Amostra envelhecida a 900ºC por 1032 horas. Austenita (cinza escura) e sigma (sem ataque). Ataque: Behara modificado.

Evolução de dureza no aço SAF 2205 em função do tempo de envelhecimento a 900ºC.

0,0010,020,0160,1610,070,441,62,985,722,2% em peso

SPCNVSiMnMoNiCrElemento

Tabela 4.1. Composição química (% em peso) do aço em estudo

As amostras solubilizadas foram divididas em quatro séries e envelhecidas nas temperaturas de 700C°, 750°C, 800°C e 900°C, por tempos de até 1032 horas, sendo então realizado o embutimento em resina termofixa de cura a quente (baquelite). Os corpos-de-prova metalográficos sofreram lixamento até 500 mesh, e em seguida foram polidos utilizando pasta de diamante de diâmetros de 6 m, 3 m e finalmente 1 m, sempre utilizando como lubrificante das etapas de polimento álcool etílico absoluto. Para a revelação da microestrutura utilizou-se o reativo de Behara modificado.

250

300

350

400

450

500

0.1 1 10 100 1000 10000

Tempo de tratamento a 900°C (h)

Mic

rod

ure

za (

HV

0,5

)

Próximas Etapas

Serão realizadas como próximas etapas, a continuação dos ataques metalográficos utilizando a fórmula de Behara modificado, em todas as 16 amostras, em cada temperatura da série. Assim, serão identificadas as fases de cada uma das amostras, por microscopia óptica, juntamente com a respectiva evolução da microdureza, sendo assim revelados os resultados experimentais, objetivos desse projeto.