Title

EFEITO DO ENVELHECIMENTO A 475°C NA MICROESTRUTURA E CORROSÃO POR PITE DO AÇO INOXIDÁVEL DÚPLEX UNS S31803 (SAF 2205)

EFFECT OF 475°C AGING ON MICROSTRUCTURE AND PITTING CORROSION RESISTANCE OF UNS S31803 (SAF 2205) DUPLEX STAINLESS STEEL

Authorship

Magnabosco, Rodrigo; Bruno, Daniele

Magnabosco, Rodrigo

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Bruno, Daniele

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DOI

10.5151/2594-5327-0030

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Abstract

Os aços inoxidáveis dúplex são utilizados onde é necessária resistência mecânica combinada a resistência à corrosão. No entanto, a 475°C a ferrita presente pode se decompor gerando fase alfa linha enriquecida em cromo, causando alteração de propriedades. Assim, o presente trabalho estuda a influência de envelhecimento a 475°C na dureza e resistência à corrosão por pite do aço inoxidável dúplex UNS S31803. Corpos-de-prova foram envelhecidos a 475°C entre 2 h e 1032 h, para a obtenção de diferentes frações volumétricas de fase alfa linha na estrutura do aço. Foram realizadas medidas de dureza Vickers com carga de 0,5 kg, e para a caracterização microestrutural foi utilizado o ataque com reativo de Behara modificado. Os ensaios de polarização cíclica foram conduzidos em 0,6M NaCl, partindo do potencial de circuito aberto, realizando varredura contínua e ascendente do potencial, com uma velocidade de varredura de 1 mV/s, revertendo o sentido de varredura em 1 mA/cm2. O efeito do envelhecimento a 475°C na caracterização microestrutural do aço inoxidável dúplex após ataques metalográficos não mostra indícios de formação de fase alfa linha; no entanto, foi possível verificar a presença desta fase pelo aumento de dureza após envelhecimento. Os tratamentos térmicos de envelhecimento a partir de 12 h provocam redução de potencial de pite quando comparados à amostra solubilizada; contudo, há sensível redução na capacidade de repassivação de pites formados já nas amostras envelhecidas por 2 h, e estas duas ocorrências provavelmente provém da redução do teor de Cr da ferrita necessária à formação de fase alfa linha. A decomposição espinodal tem indícios também na não restituição da resistência à corrosão por pite com progresso do envelhecimento, já que grande parte do Cr inicialmente presente na ferrita foi utilizado na formação de fase alfa linha, não estando disponível para ser redistribuído pela ferrita restante.

Duplex stainless steels were used in applications that demand higher mechanical strength and corrosion resistance. However, the ferrite phase can decompose in chromium-rich alpha prime phase at 475°C, causing changes in mechanical properties and mechanical behavior. This work evaluates the influence of 475°C aging on hardness and pitting corrosion resistance of UNS S31803 duplex stainless steel. Specimens were aged from 2 h to 1032 h at 475°C to obtain different alpha prime volume fractions. Vickers microhardness measurements were performed using a 0,5 kg load, and metallographic characterization was done by optical microscopy over Behara etched surfaces. Cyclic potentiodynamic polarization curves were conducted in 0.6 M NaCl, starting at open-circuit potential at 1 mV/s, with scan reversal at 1 mA/cm2. Optical microscopy can not indicate the alpha prime during aging. It was found a reduction of pitting potential after 12 h of aging; however, pit repassivation was not observed just after 2 h of aging; those occurrences are probably related to the reduction in Cr content of ferrite during alpha prime formation. Spinodal decomposition occurrence is also indicated by the absence of corrosion resistance restitution with increasing aging times, which indicates that Cr was used in alpha prime formation, being not available to be redistributed in the remaining Cr-impoverished ferrite.

Keywords

Aço inoxidável dúplex; UNS S31803; Alfa linha; Corrosão por pite; Decomposição espinodal.

Duplex stainless steel; UNS S31803; Alpha prime; Pitting corrosion; Spinodal decomposition.