Comportamento mecanico de um aço inoxidavel duplex do tipo 2205 sob a influencia da temperatura e da precipitação de fases frageis

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2001

RESUMO

Os aços inoxidáveis duplex são caracterizados por possuírem duas fases com frações aproximadamente iguais, sendo essas fases normalmente a fernta e a austenita. Nas várias aplicações do duplex, eles são mais empregados onde a resistência mecânica é de fundamental importância, como por exemplo, em vasos de pressão e tubulações. A resistência à corrosão sob tensão e à corrosão por pite desses aços são excelentes, em muitos casos superiores às dos austeníticos de custo similar. Contudo, apesar da combinação de resistência à corrosão e propriedades mecânicas, esses aços são menos apropriados que os austeníticos para aplicações acima de 250°C (devido à precipitação de fases frágeis) e abaixo de -50°C (por causa da fragilidade associada à fase ferrita). Este trabalho tem por objetivos estudar o comportamento mecânico de um aço inoxidável duplex do tipo 2205 em meio neutro, sob o ponto de vista da influência da temperatura de ensaio e da precipitação de fases frágeis. Foram feitos ensaios de tração, tenacidade à fratura, impacto, dureza e "impressão de esferas" nas temperaturas de +24°C, -20°C, -50°C e -90°C, com o material solubilizado e em cinco outras condições com crescentes frações de fases precipitadas, principalmente Sigma e Chio A fração volumétrica dessas fases variou de 0,88% a 10,7%, tendo sido obtidas por tratamentos isotérmicos. Para caracterização microestrutural do material, foram utilizadas as técnicas de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e medidas magnéticas via ferritoscópio. Com relação à resistência mecânica, obtida por meio do ensaio de tração, observou-se um aumento dessa com a diminuição da temperatura de ensaio. A precipitação de fases não influenciou os parâmetros de resistência mecânica, exceto a tensão verdadeira de fratura. Os parâmetros de dutilidade, avaliados no ensaio de tração, foram mais sensíveis à influência das fases frágeis do que à variação da temperatura. A tenacidade e a tenacidade à fratura, avaliadas pelos ensaios de impacto Charpy e CTOD, respectivamente, diminuíram com a redução da temperatura e com a precipitação das fases frágeis, tendo a precipitação maior influência. A dureza, assim como a resistência mecânica, não foi sensível à precipitação das fases fragilizantes, mas foi influenciada pela temperatura de ensaio, aumentando com o abaixamento da temperatura. Em uma análise da influência da precipitação das fases frágeis nesse material, devese dar atenção aos parâmetros de tenacidade e aos de dutilidade relacionados à região da estricção, sendo que para a influência da temperatura de ensaio, pode-se também utilizar os parâmetros de dureza e resistência mecânica. Com o ensaio de "impressão de esferas" conseguiuse estimar com boa aproximação os limites de escoamento e resistência à tração do material, para as diversas condições microestruturais e temperaturas de ensaio. Em relação aos mecanismos de fratura, observou-se a fratura do tipo alveolar com tendência para clivagem pelo abaixamento da temperatura ou aumento da porcentagem de fases frágeis. O fenômeno das separações também foi observado, sendo o número de separações aumentado tanto pela redução da temperatura como pelo aumento da porcentagem de fases frágeis

ASSUNTO(S)

metais - propriedades mecanicas aço inoxidavel baixas temperaturas aço - tratamento termico

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