Title

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL A QUENTE DO AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO ASTM F 138, UTILIZADO EM IMPLANTES ORTOPÉDICOS

HOT MICROESTRUCTURAL CHARACTERIZATION OF ASTM F 138 AUSTENITIC STAINLESS STEEL, UTILIZED IN MEDICAL DEVICES

Authorship

GERONIMO, FABIO HENRIQUE CASARINI; BALANCIN, OSCAR

GERONIMO, FABIO HENRIQUE CASARINI

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BALANCIN, OSCAR

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DOI

10.5151/2594-5327-20969

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Abstract

O aço inoxidável austenítico ASTM F138 é utilizado na fabricação de próteses ortopédicas por forjamento. Neste trabalho, determinaram-se as curvas de escoamento plástico deste aço através de ensaios de torção a quente em ampla faixa de temperaturas e diferentes taxas de deformação. Destas curvas foram determinadas a equação constitutiva do material e o valor da energia de ativação aparente para a deformação a quente (Q = 475 KJ/mol). A análise da evolução microestrutural em diferentes condições de deformação em conjunto com a utilização da técnica EBSD (Electron Backscatter Difraction) permitiu calcular a fração recristalizada e identificar as proporções de contornos de alto e baixo ângulos. Tendo esse aço um nível intermediário de Energia de Falha de Empilhamento (EFE), durante o amaciamento dinâmico ocorre a competição entre os mecanismos de recuperação e de recristalização dinâmicas. Assim, este trabalho tem o intuito de identificar os possíveis mecanismos de amaciamento deste aço, bem como apontar em quais condições se tornam mais atuantes.

The ASTM F 138 austenitic stainless steel has being used in the manufacture of ortopedical devices by hot forging. In this work, the flow stress curves were determined by hot torsion tests in a wide range of temperatures and strain rates. Through these curves, both the constitutive equation of ASTM F 138 and the apparent activation energy (Q = 475 KJ/mol) were determined. With the observed microestrutural evolution by optical microscopy in different hot forming conditions in addiction with the EBSD (Electron Backscatter Diffraction) techniques were possible to obtained the recrystallized volume fraction and the misorientation angles to the samples. Due to the intermediate level of stacking fault energy of this material, during the dynamic softening occurs a competition between recrystallization and recovery. The aim of this work is to identify the softening mechanisms in this stainless steel and furthermore determine its ideal hot working conditions.

Keywords

Torção a quente; Recristalização dinâmica; Aço F 138, EBSD.

Hot torsion; Dynamic recrystallization; F 138 Stainless steel; EBSD.