Influência da Deformação na Precipitação de Fases Intermetálicas em Aços Inoxidáveis Duplex

Influência da Deformação na Precipitação de Fases Intermetálicas em Aços Inoxidáveis Duplex

Document information

school

UFRGS

major Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais
year 2009
place Porto Alegre
document_type tese
language Portuguese
pages 75
format | PDF
size 3.39 MB
  • Aços Inoxidáveis
  • Deformação Plástica
  • Resistência à Corrosão

summary

I. Introdução

A influência da deformação plástica e a precipitação de fases intermetálicas são temas centrais na análise da resistência à corrosão em aços inoxidáveis duplex, como os tipos UNS S31803 e UNS S32304. A pesquisa destaca a importância da composição química, especialmente a presença de elementos como cromo (Cr), molibdênio (Mo) e nitrogênio (N), que afetam diretamente a estabilidade da camada passiva e a resistência à corrosão localizada. O índice de resistência equivalente ao pite (PRE N) é um parâmetro crucial, pois um aumento neste índice pode estar associado a uma maior susceptibilidade à formação de fases intermetálicas. A classificação dos aços inoxidáveis, baseada em sua microestrutura, é fundamental para entender as propriedades mecânicas e de corrosão. Os aços duplex, com suas fases ferrita e austenita em proporções quase iguais, oferecem vantagens significativas em aplicações industriais, especialmente em ambientes corrosivos.

II. Efeitos da Deformação Plástica

A deformação plástica aplicada nas amostras (5%, 10% e 20%) demonstrou um impacto significativo na precipitação de fases intermetálicas e na resistência à corrosão. O tratamento térmico a 750°C por 30 minutos (E750-30M) permitiu a formação de fases intermetálicas, que, por sua vez, influenciam a resistência à corrosão. Os ensaios de DL-EPR revelaram que a amostra com menor teor de molibdênio (UNS S32304) e maior nível de deformação (20%) apresentou maior susceptibilidade à corrosão localizada. A análise dos dados sugere que a cinética de precipitação das fases intermetálicas é acelerada com o aumento da deformação, indicando que a deformação plástica pode ser uma estratégia eficaz para otimizar as propriedades mecânicas e de corrosão dos aços inoxidáveis duplex.

III. Precipitação de Fases Intermetálicas

A precipitação de fases intermetálicas é um fenômeno crítico que afeta as propriedades mecânicas e a resistência à corrosão dos aços inoxidáveis duplex. Fases como sigma (σ) e chi (χ) são formadas em temperaturas específicas e podem reduzir a tenacidade e a ductilidade do material. A presença de molibdênio e cromo nas fases intermetálicas é particularmente preocupante, pois essas fases podem empobrecer as regiões adjacentes em cromo, tornando-as mais suscetíveis à corrosão. A análise das micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) confirmou a formação dessas fases e sua relação com a degradação das propriedades do material. A compreensão da cinética de precipitação e das condições que favorecem a formação dessas fases é essencial para o desenvolvimento de aços inoxidáveis com melhor desempenho em ambientes corrosivos.

IV. Resistência à Corrosão

A resistência à corrosão dos aços inoxidáveis duplex é uma característica desejável, especialmente em aplicações industriais. A pesquisa demonstrou que a combinação de alta porcentagem de cromo e a presença de fases ferríticas contribuem para uma resistência superior à corrosão localizada. A técnica de DL-EPR foi utilizada para quantificar a susceptibilidade à corrosão, revelando que a amostra UNS S31803 apresentou melhor desempenho em comparação com a UNS S32304. A análise dos resultados sugere que a formação de um filme protetor de óxido de cromo é fundamental para a proteção contra a corrosão. A compreensão dos mecanismos de corrosão e a identificação de fatores que influenciam a resistência à corrosão são cruciais para a aplicação prática dos aços inoxidáveis duplex em ambientes desafiadores.

V. Conclusões e Propostas Futuras

Os resultados obtidos indicam que a deformação plástica e a precipitação de fases intermetálicas têm um papel significativo na resistência à corrosão dos aços inoxidáveis duplex. A pesquisa sugere que futuras investigações devem focar na otimização das condições de tratamento térmico e na análise do efeito de outros elementos de liga, como o molibdênio, na cinética de precipitação. A avaliação sistemática das propriedades mecânicas e de corrosão em diferentes condições de processamento pode levar ao desenvolvimento de aços inoxidáveis com desempenho superior. A aplicação prática dos achados pode beneficiar indústrias que dependem de materiais com alta resistência à corrosão, como as indústrias química e petroquímica.

document reference

  • Aços e Ligas Especiais (Silva, A. L. V. C., e Mei, P. R.)
  • The Physical Metallurgy of Duplex Stainless Steel (NILSSON, J.-O., CHAI, G.)
  • Recent Development Of Duplex Stainless Steels (NILSSON, J.-O., CHAI, G.)
  • Corrosion and Corrosion Control (REVIE, R. W., UHLIG, H. H.)
  • Super Duplex stainless steels (NILSSON, J. O.)