Título

ENVELHECIMENTO TÉRMICO A BAIXA TEMPERATURA: EFEITOS NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE JUNTAS SOLDADAS DE AÇO 316L

LOW TEMPERATURE THERMAL AGING: EFFECTS ON MECHANICAL PROPERTIES OF 316L STAINLESS STEEL WELDS

Autoria

Dias, Luísa Lima Silveira; Campos, Wagner Reis da Costa; Vilela, Jefferson José

DOI

10.5151/2594-5327-23280

Downloads

Baixar Artigo 141 Downloads

Resumo

O 316L é amplamente utilizado na indústria nuclear devido a suas excelentes propriedades mecânicas e a sua resistência à corrosão. Essas propriedades devem ser avaliadas com o objetivo de se evitar falhas e prolongar a vida útil dos equipamentos. As soldas de aço austenítico apresentam matriz de austenita com 5- 12% de ferrita delta metaestável à temperatura ambiente. No entanto, os componentes das tubulações de reatores de água pressurizada operam em temperaturas na faixa de 290-325oC, estando as soldas susceptíveis a fragilização por envelhecimento térmico após longo tempo de serviço. Segundo a literatura, isso ocorre devido à decomposição espinodal. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar propriedades mecânicas através de ensaios de dureza e de tração antes e após tratamento térmico de soldas de aço 316L. Para isso, duas chapas de aço 316L foram soldadas e em metade do material foi realizado o tratamento térmico a 335oC por 1000 horas. Os ensaios indicaram aumento do limite de resistência de apenas 4% e aumento de dureza de 28% para o material tratado. A microscopia óptica não mostrou alterações na microscopia do material após o tratamento térmico, mas essas alterações podem ser identificadas por microscopia eletrônica de transmissão.

 

The austenitic stainless steel 316L is widely used in nuclear industry because of its excellent mechanical properties and corrosion resistance. These properties must be evaluated in order to prevent failure and extend the life of equipment. The microstructure consists on an austenite matrix with 5–12% of delta ferrite metastable at room temperature in the weld fusion zone. However, the pressurized water reactors operate at temperatures in the range 290-325oC, thus welds may be susceptible to thermal aging embrittlement after long service life. According to the literature, this occurs due to the spinodal decomposition. Therefore, the purpose of this study was evaluated the mechanical properties of 316L stainless steel welds by hardness and tensile tests before and after heat treatment. In this regard, two steel plates were welded and part of the material was heat treated at 335oC for 1000 hours. The tests after heat treatment showed an increase of only 4% in ultimate tensile strength and an increase of 28% in hardness. No changes were observed in the material microestruture, however according to literature changes can be identified by transmission electron microscopy.

Palavras-chave

Aço inoxidável; Envelhecimento; Solda; Decomposição espinoidal

Stainless steel; Aging; Weld; Spinodal decomposition.