Title

ESTUDO DOS MECANISMOS E DA CINÉTICA DE FORMAÇÃO DE FASE SIGMA NO AÇO INOXIDÁVEL DÚPLEX UNS S31803 ENVELHECIDO A 700°C

STUDY OF THE MECHANISMS AND KINETICS OF SIGMA PHASE FORMATION IN UNS S31803 DUPLEX STAINLESS STEEL AGED AT 700°C

Authorship

Santos, Daniella Caluscio dos; Magnabosco, Rodrigo; Neto, Carlos de Moura

Santos, Daniella Caluscio dos

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Magnabosco, Rodrigo

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Neto, Carlos de Moura

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DOI

10.5151/2594-5327-22847

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Abstract

O objetivo desta contribuição consiste no estudo dos mecanismos e da cinética de formação de sigma no aço inoxidável dúplex UNS S31803 envelhecido a 700ºC. Corpos-de-prova do material em estudo foram solubilizados a 1.175ºC e, em seguida, envelhecidos entre 1 min e 360 h a 700ºC gerando a formação de diferentes teores de sigma. A caracterização microestrutural do material foi realizada utilizando as técnicas microscopia eletrônica de varredura, análises magnéticas e difração de raios X para identificação e quantificação das fases formadas. O estudo mostra que, até 2 h de envelhecimento, ocorre o reequilíbrio nos teores de ferrita e austenita após a solubilização. Já entre 6 e 36 h ocorre a formação de sigma por nucleação e crescimento a partir da ferrita e, entre 36 e 360 h de envelhecimento, ocorre a formação de sigma a partir da austenita. A análise da cinética de formação de sigma com o modelo de J-M-A-K confirma que até 6 h de envelhecimento ocorre a nucleação de sigma relacionada à precipitação descontínua, controlada por interface. A partir de 6 h de envelhecimento, ocorreria o crescimento de sigma controlado por difusão.

The aim of this contribution consists in the study of the mechanisms and kinetics of sigma phase formation in a UNS S31803 duplex stainless steel aged at 700°C. Samples of the studied material were solution-treated at 1175°C and aged between 1 min and 360h at 700°C generating samples with different sigma contents. The microstructural characterization of the samples was conducted using scanning electron microscopy, magnetic measurements and X-ray diffraction to identify and quantify the phases of the material. The study of the mechanisms of sigma phase formation shows that until 2 h of ageing occurs the re-equilibrium of ferrite and austenite after solubilization. Between 6 and 36h sigma is formed by nucleation and growth from ferrite, and between 36 and 360h sigma forms from austenite. The kinetic analysis based on J-M-A-K model confirms that until 6h hours of ageing occurs the sigma interface controlled growth, related to discontinuous precipitation, followed by sigma diffusion controlled growth.

Keywords

Aço inoxidável dúplex; Fase sigma; Mecanismos de formação

Duplex stainless steel; Sigma phase; Mechanisms of formation.