Título

MODELAGEM MICROESTRUTURAL DE AÇOS MARTENSÍTICOS RESISTENTES AO CALOR PARA APLICAÇÕES A 650°C COM SUPORTE DE CÁLCULOS DE EQUILÍBRIO

MODELING OF MARTENSITIC HEAT-RESISTANT STEELS FOR APPLICATION AT 650°C WITH EQUILIBRIUM CALCULATION SUPPORT

Autoria

Pasini, Willian Martins; Bellé, Matheus Roberto; Pereira, Leonardo; Barcellos, Vinicius Karlinski de

DOI

10.5151/1516-392X-247

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Resumo

A precipitação de partículas grandes da fase Z, Cr(V, Nb)N, em substituição aos carbonitretos MX finamente dispersos, Nb(C,N) ou V(N,C), foi recentemente identificado como a principal causa das perdas prematuras a longo prazo da resistência à fluência em aços martensíticos com alto teor de Cr para uso em usinas geradoras de energia. A fim de desenvolver um novo aço resistente ao calor com melhores propriedades de fluência para aplicação em usinas modernas com temperaturas de operação por volta de 650°C, aços martensíticos com 9% wt Cr foram estudados para alcançar uma composição química, sem a presença da reversão/formação da fase Z prejudicial, através do consumo dos carbonitretos termicamente estáveis. A composiçao da liga foi desenvolvida com o intuito de controlar a precipitação da fase Z baseada na extrapolação do teor convencional de V. O modelamento da composição da liga remete-se à cálculos termodinâmicos de equilíbrio, utilizando o software MatCalc e também o diagrama modificado de Schaeffler, afim de alcançar uma estrutura completamente martensítica.

 

Precipitation of large Z-phase particles, Cr(V, Nb)N, replacing fine MX carbonitrides, Nb(C,N) or V(N,C), has recently been identified as a major cause for premature losses in long-term creep strength in high chromium martensitic steels for power plants applications. For developing a new heat-resistant steel with better creep performance for applications in modern power plants with service temperatures around 650 °C, martensitic steels with 9 wt.%Cr were studied to achieve a chemical composition without the presence of a reversion/formation of detrimental Z-phase from consumption of thermally stable carbonitrides. The alloy composition was design to control deleterious Z-phase precipitation based on extrapolation of conventional vanadium content. The modelling of the alloy content is relied on thermodynamic equilibrium calculations using MatCalc software and Schaeffler modified diagram to achieve a fully martensitic microstructure.

Palavras-chave

Modelagem termodinâmica; percentual de vanádio; aços martensíticos alto cromo; Aços resistentes ao calor .

Thermodynamical Modelling; Vanadium content; High chromium martensitic steel; heat resistant steel.