Laboratório de Materiais do Centro Universitário da FEI
http://www.fei.edu.br/mecanica/me541/LabMat.htm
Identificação das fases e evolução da microdureza durante a
formação de fase sigma em aço inoxidável dúplex SAF 2205
AUTOR: CLEMENTE KUNTZ SUTTO
[email protected]
Orientador: Rodrigo Magnabosco
[email protected]
Objetivos
O projeto de pesquisa apresentado aqui preocupa-se em definir os meios pelos quais se dá a formação de fase sigma no aço inoxidável dúplex
SAF 2205 em temperaturas que variam de 700°C a 900°C, por tempos de tratamento térmico de até 1032 horas, descrevendo as reações de
formação e crescimento de fase sigma e o respectivo desenvolvimento das microestruturas, através da identificação das fases presentes por
microscopia óptica, juntamente com a análise da evolução da microdureza do material em questão.
Materiais e métodos
O material em estudo, de procedência sueca (Sandvik), foi
Cr
Ni
Mo Mn
Si
V
N
C
P
S
Elemento
adquirido como chapa laminada a quente de 3mm de espessura,
% em peso 22,2 5,7 2,98 1,6 0,44 0,07 0,161 0,016 0,02 0,001
recebendo posteriormente tratamento térmico de solubilização a
Tabela 4.1. Composição química (% em peso) do aço em estudo
1120°C por 30 minutos, atingindo dureza de 256 HB.
As amostras solubilizadas foram divididas em quatro séries e envelhecidas nas temperaturas de 700C°, 750°C, 800°C e 900°C, por tempos de
até 1032 horas, sendo então realizado o embutimento em resina termofixa de cura a quente (baquelite). Os corpos-de-prova metalográficos
sofreram lixamento até 500 mesh, e em seguida foram polidos utilizando pasta de diamante de diâmetros de 6 m, 3 m e finalmente 1 m,
sempre utilizando como lubrificante das etapas de polimento álcool etílico absoluto. Para a revelação da microestrutura utilizou-se o reativo de
Behara modificado.
Resultados e discussão
Micrografia 1 Amostra solubilizada.
Ferrita (escura) e austenita (cinza).
Ataque: Behara modificado.
Micrografia 2 Amostra envelhecida a
900°C por 10 minutos. Ferrita (escura),
austenita (cinza) e sigma (sem ataque).
Ataque: Behara modificado.
Micrografia 5.3. Amostra envelhecida a
900ºC por 40 minutos. Ferrita (escura),
austenita (cinza) e sigma (sem ataque).
Ataque: Behara modificado
Micrografia 5.4. Amostra envelhecida a
900ºC por 8 horas. Ferrita (escura),
austenita (cinza) e sigma (sem ataque).
Nota-se aumento da fração volumétrica
de fase sigma com o aumento do tempo
de envelhecimento. Ataque: Behara
modificado.
500
Micrografia 5 Amostra envelhecida a
900ºC por 192 horas. Austenita (cinza
escura) e sigma (sem ataque). Ataque:
Behara modificado.
Micrografia 6 Amostra envelhecida a
900ºC por 1032 horas. Austenita (cinza
escura) e sigma (sem ataque). Ataque:
Behara modificado.
Microdureza (HV 0,5)
450
400
350
Conclusões preliminares:
Como visto nas micrografias acima é possível notar a progressão da
fase sigma com o decorrer do tempo de envelhecimento, tendo sua
formação a partir da fase ferrita que encontra-se extinta nas micrografias
de 192 e 1032 horas de tratamento a 900°C.
Quanto a evolução da dureza, sabendo que a fase sigma é extremamente
dura (940HV ou 68HRC), conforme o aumento da fração volumétrica da
mesma é possível notar um aumento na dureza do material como um todo,
sendo então estabilizada a partir de 80 horas de envelhecimento.
300
250
0.1
1
10
100
1000
Tempo de tratamento a 900°C (h)
Evolução de dureza no aço SAF 2205 em função
do tempo de envelhecimento a 900ºC.
Próximas Etapas
Serão realizadas como próximas etapas, a continuação dos ataques metalográficos utilizando a fórmula de Behara modificado, em todas
as 16 amostras, em cada temperatura da série. Assim, serão identificadas as fases de cada uma das amostras, por microscopia óptica,
juntamente com a respectiva evolução da microdureza, sendo assim revelados os resultados experimentais, objetivos desse projeto.
Agradecimentos:
 Ao Centro Universitário da FEI pelo patrocínio do projeto e concessão de bolsa de iniciação científica.
 Aos técnicos do LabMat, Marcos de Oliveira Gentil, Romildo de Freitas, Arnaldo Raymundo e Antônio Magalhães Mirom.
10000