Título

TRANSFORMAÇÕES DE FASE DURANTE O ENVELHECIMENTO ISOTÉRMICO A 475°C DO AÇO UNS S31803

PHASE TRANSFORMATIONS DURING ISOTHERMAL AGING AT 475°C OF UNS S31803 DUPLEX STAINLESS STEEL

Autoria

Mélo, Evelin Barbosa de; Magnabosco, Rodrigo

DOI

10.5151/2594-5327-17798

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Resumo

O presente trabalho tem por objetivo investigar através da técnica de microdureza a possível ocorrência de transformações de fase na austenita em um aço inoxidável dúplex UNS S31803, tendo em vista que o envelhecimento isotérmico a 475°C leva à formação de fases secundárias indesejáveis na ferrita, como a fase alfa linha. O material foi solubilizado a 1175°C por 30 minutos, e resfriado em água. O envelhecimento a 475°C foi, então, conduzido por tempos de até 360 horas. As amostras foram analisadas por microscopia óptica e medições de microdureza Vickers foram realizadas com carga de 0,5kgf, de modo a avaliar a microdureza global do material, e com carga de 0,01kgf, para avaliar a microdureza das fases ferrita e austenita separadamente. O envelhecimento a 475°C promove um contínuo aumento na microdureza global do material, assim como das fases ferrita e austenita. O aumento verificado na microdureza da fase ferrita deve estar relacionado à formação de fase alfa linha. Já o aumento nos valores de microdureza observados na fase austenita, com relação à austenita da amostra solubilizada, pode indicar a ocorrência de transformações de fase na austenita. A análise crítica da literatura sugere duas hipóteses para explicar o aumento de microdureza na austenita: a formação de fase G ou de nitretos de cromo finamente dispersos nesta fase.

 

The aim of this work is to study through microhardness technique the possible phase transformations which may occur in the austenite phase of UNS S31803 duplex stainless steel, as it is known that isothermal aging at 475°C leads to the formation of undesirable secondary phases in the ferrite phase such as the alpha prime phase. The material was solution treated at 1175°C and water quenched, and then aged at 475°C for times up to 360h. Samples were analyzed by optical microscopy and Vickers microhardness measurements were also performed with two different loads, 0.5kgf, to evaluate the global material microhardness, and 0.01kgf, in order to evaluate ferrite and austenite phases microhardness separately. Aging at 475°C leads to a continuous increasing of global material microhardness, as well as of ferrite and austenite phases. The increase of ferrite microhardness may be related to alpha prime phase formation. On the other hand, the increase of austenite phase microhardness, comparing with austenite phase in the solubilized sample, may indicate the occurrence of phase transformations in austenite phase. A critical literature analysis suggests two hypotheses to explain the increase in austenite phase microhardness: G phase formation or chromium nitride formation both finely dispersed in this phase.

Palavras-chave

Aço inoxidável dúplex; Fase austenita; Fase G; Nitreto de cromo.

Duplex stainless steel; Austenite phase; G phase; Chromium nitride.