Title

EFEITO DO TRATAMENTO TÉRMICO NA EVOLUÇÃO MICROESTRUTURAL DO AÇO INOXIDÁVEL 316L FABRICADO POR WAAM

EFFECT OF HEAT TREATMENT ON THE MICROSTRUCTURAL EVOLUTION OF 316L STAINLESS STEEL MANUFACTURED BY WAAM

Authorship

ANDRADE, MATEUS MARCATO DE; NUNES, IAGO PRUDÊNCIO PIMENTEIRA; COIMBRA, DANIEL DE OLIVEIRA; CARVALHO, DANIEL NASCIMENTO NEGROMONTE DE; BASTOS, GABRIEL FEITOSA; BORGES, ANDRÉ FALCÃO DE OLIVEIRA; SOUSA, TALITA GAMA DE; NUNES, THAISSA SAMPAIO

ANDRADE, MATEUS MARCATO DE

I am this author

NUNES, IAGO PRUDÊNCIO PIMENTEIRA

I am this author

COIMBRA, DANIEL DE OLIVEIRA

I am this author

CARVALHO, DANIEL NASCIMENTO NEGROMONTE DE

I am this author

BASTOS, GABRIEL FEITOSA

I am this author

BORGES, ANDRÉ FALCÃO DE OLIVEIRA

I am this author

SOUSA, TALITA GAMA DE

I am this author

NUNES, THAISSA SAMPAIO

I am this author

DOI

10.5151/2594-4711-41943

Downloads

Abstract

Este trabalho investigou a influência de um regime de solubilização a 1 020 °C por 60 minutos seguido de resfriamento ao ar sobre a evolução microestrutural e a dureza do aço inoxidável austenítico 316L obtido por Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM). Depósitos multicamadas foram produzidos por Gas Metal Arc Welding (GMAW) pulsado sobre substrato de aço ASTM A36 e caracterizados nas condições como-depositado e tratada termicamente. A microestrutura foi avaliada por microscopia óptica e difração de raios X; a resposta mecânica foi estimada por microindentação por dureza Vickers. O tratamento promoveu alívio de tensões, dissolução completa de ferrita δ e germinação de grãos equiaxiais, reduzindo parcialmente a anisotropia colunar. Os difratogramas pós-tratamento exibiram apenas picos da fase austenítica γ-Fe, indicando ausência de fases frágeis. A dureza média caiu de 200 ± 9 HV para 192 ± 7 HV, com menor dispersão, atribuída à recristalização estática incipiente e à redistribuição de defeitos de rede. Conclui-se que o regime melhora a homogeneidade microestrutural sem comprometer a resistência; contudo, a persistência de zonas colunares sinaliza a necessidade de otimizar temperatura e/ou tempo para recristalização completa.

THIS STUDY INVESTIGATED THE INFLUENCE OF A SOLUTION HEAT TREATMENT AT 1,020 °C FOR 60 MINUTES FOLLOWED BY AIR COOLING ON THE MICROSTRUCTURAL EVOLUTION AND HARDNESS OF AUSTENITIC 316L STAINLESS STEEL PRODUCED BY WIRE AND ARC ADDITIVE MANUFACTURING (WAAM). MULTILAYER DEPOSITS WERE FABRICATED USING PULSED GAS METAL ARC WELDING (GMAW) ON AN ASTM A36 STEEL SUBSTRATE AND CHARACTERIZED IN BOTH AS-DEPOSITED AND HEAT-TREATED CONDITIONS. THE MICROSTRUCTURE WAS EVALUATED VIA OPTICAL MICROSCOPY AND X-RAY DIFFRACTION, WHILE THE MECHANICAL RESPONSE WAS ASSESSED USING VICKERS MICROHARDNESS TESTING. THE TREATMENT PROMOTED STRESS RELIEF, COMPLETE DISSOLUTION OF δ-FERRITE, AND NUCLEATION OF EQUIAXED GRAINS, PARTIALLY REDUCING COLUMNAR ANISOTROPY. POST-TREATMENT DIFFRACTION PATTERNS REVEALED ONLY γ-FE AUSTENITIC PHASE PEAKS, INDICATING THE ABSENCE OF BRITTLE SECONDARY PHASES. THE AVERAGE HARDNESS DECREASED FROM 200 ± 9 HV TO 192 ± 7 HV, WITH REDUCED SCATTER, ATTRIBUTED TO INCIPIENT STATIC RECRYSTALLIZATION AND LATTICE DEFECT REDISTRIBUTION. IT WAS CONCLUDED THAT THIS TREATMENT IMPROVES MICROSTRUCTURAL HOMOGENEITY WITHOUT COMPROMISING STRENGTH; HOWEVER, THE PERSISTENCE OF COLUMNAR ZONES SUGGESTS THE NEED TO OPTIMIZE TEMPERATURE AND/OR TIME FOR COMPLETE RECRYSTALLIZATION.

Keywords

WAAM, Aço Inoxidável 316L, Tratamento Térmico, Microestrutura