Title

ANÁLISE MICROESTRUTURAL DO AÇO INOXIDÁVEL 316L SI: COMPARAÇÃO ENTRE ARAME DE SOLDA E DEPOSIÇÃO POR MANUFATURA ADITIVA A ARCO UTILIZANDO DIFRAÇÃO DE RAIOS X (DRX)

MICROSTRUCTURAL ANALYSIS OF STAINLESS STEEL 316L SI: COMPARISON BETWEEN WELDING WIRE AND ARC ADDITIVE MANUFACTURING DEPOSITION USING X-RAY DIFFRACTION (XRD)

Authorship

NUNES, THAISSA SAMPAIO; GARCIA, JULIANNA MAGALHÃES; SOUSA, TALITA GAMA DE; VILARINHO, LOURIEL OLIVEIRA; BRANDÃO, LUIZ PAULO MENDONÇA

NUNES, THAISSA SAMPAIO

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GARCIA, JULIANNA MAGALHÃES

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SOUSA, TALITA GAMA DE

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VILARINHO, LOURIEL OLIVEIRA

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BRANDÃO, LUIZ PAULO MENDONÇA

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DOI

10.5151/5463-5463-41649

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Abstract

NESTE ESTUDO, FOI REALIZADA UMA ANáLISE DO AçO INOXIDáVEL 316L SI, COMPARANDO SUAS FORMAS DE ARAME DE SOLDA E DEPOSITADO POR MANUFATURA ADITIVA A ARCO, UTILIZANDO DIFRAçãO DE RAIOS X (DRX). O SOFTWARE HIGHSCORE PLUS DA PANALYTICAL FOI EMPREGADO PARA FACILITAR A INDEXAçãO E QUANTIFICAçãO DAS FASES PRESENTES, BEM COMO PARA CONDUZIR ANáLISES DE TAMANHO DE CRISTALITO, MICRODEFORMAçãO E DENSIDADE DE DISCORDâNCIAS. OS PRINCIPAIS RESULTADOS INDICARAM QUE A FASE AUSTENíTICA PREDOMINOU EM AMBOS OS MATERIAIS, SENDO 98,9% NO ARAME E 90,2% NO MATERIAL DEPOSITADO. A PRESENçA DE FERRITA DELTA FOI LIMITADA NO MATERIAL DEPOSITADO, COM APROXIMADAMENTE 9,8%. A FASE SIGMA FOI DETECTADA APENAS NO ARAME EM BAIXA FRAçãO VOLUMéTRICA (APROXIMADAMENTE 1,1%), ENQUANTO NãO FOI IDENTIFICADA NO MATERIAL DEPOSITADO. ALéM DISSO, A DENSIDADE DE DISCORDâNCIAS FOI MEDIDA NO ARAME E NO MATERIAL DEPOSITADO, ONDE FOI MAIOR. CONSIDERAçõES SOBRE A CARACTERIZAçãO POR DRX REVELARAM DESAFIOS NA DISTINçãO ENTRE TAMANHO DE CRISTALITO E MICRODEFORMAçãO, ESPECIALMENTE EM MATERIAIS COM ALTAS TENSõES RESIDUAIS. OS RESULTADOS DEMONSTRARAM QUE A FORMA DE DEPOSIçãO AFETA A MICROESTRUTURA DO AçO INOXIDáVEL 316L SI, OFERECENDO UMA COMPREENSãO MAIS APROFUNDADA DAS CARACTERíSTICAS E POTENCIALIDADES DESTE MATERIAL EM DIFERENTES APLICAçõES INDUSTRIAIS. ESTE ESTUDO CONTRIBUIU PARA O AVANçO DO CONHECIMENTO SOBRE A MICROESTRUTURA DO AçO INOXIDáVEL 316L SI EM SUAS DIFERENTES FORMAS, DESTACANDO A IMPORTâNCIA DA ANáLISE POR DRX E DO USO DE SOFTWARE AVANçADO PARA A INTERPRETAçãO PRECISA DOS DADOS.

IN THIS STUDY, AN ANALYSIS OF STAINLESS STEEL 316L SI WAS CONDUCTED, COMPARING ITS FORMS AS WELDING WIRE AND DEPOSITED BY ARC ADDITIVE MANUFACTURING, USING X-RAY DIFFRACTION (XRD). PANALYTICAL'S HIGHSCORE PLUS SOFTWARE WAS EMPLOYED TO FACILITATE THE INDEXING AND QUANTIFICATION OF THE PHASES PRESENT, AS WELL AS TO CONDUCT ANALYSES OF CRYSTALLITE SIZE, MICROSTRAIN, AND DISLOCATION DENSITY. THE MAIN RESULTS INDICATED THAT THE AUSTENITIC PHASE PREDOMINATED IN BOTH MATERIALS, BEING 98.9% IN THE WIRE AND 90.2% IN THE DEPOSITED MATERIAL. THE PRESENCE OF DELTA FERRITE WAS LIMITED IN THE DEPOSITED MATERIAL, AT APPROXIMATELY 9.8%. SIGMA PHASE WAS DETECTED ONLY IN THE WIRE IN A LOW VOLUMETRIC FRACTION (APPROXIMATELY 1.1%), WHILE IT WAS NOT IDENTIFIED IN THE DEPOSITED MATERIAL. FURTHERMORE, DISLOCATION DENSITY WAS MEASURED IN BOTH THE WIRE AND THE DEPOSITED MATERIAL, WITH HIGHER VALUES IN THE LATTER. CONSIDERATIONS REGARDING XRD CHARACTERIZATION REVEALED CHALLENGES IN DISTINGUISHING BETWEEN CRYSTALLITE SIZE AND MICROSTRAIN, ESPECIALLY IN MATERIALS WITH HIGH RESIDUAL STRESSES. THE RESULTS DEMONSTRATED THAT THE DEPOSITION METHOD AFFECTS THE MICROSTRUCTURE OF STAINLESS STEEL 316L SI, PROVIDING A DEEPER UNDERSTANDING OF THE CHARACTERISTICS AND POTENTIALITIES OF THIS MATERIAL IN DIFFERENT INDUSTRIAL APPLICATIONS. THIS STUDY CONTRIBUTED TO ADVANCING KNOWLEDGE ABOUT THE MICROSTRUCTURE OF STAINLESS STEEL 316L SI IN ITS DIFFERENT FORMS, HIGHLIGHTING THE IMPORTANCE OF XRD ANALYSIS AND THE USE OF ADVANCED SOFTWARE FOR PRECISE DATA INTERPRETATION.

Keywords

Manufatura aditiva; Quantificação de Fases; Difração de Raios X; Aço Inoxidável

Additive manufacturing; Phase quantification; X-ray diffraction; Stainless steel.