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Influência da fração volumétrica de ferrita nas propriedades mecânicas e de resistência a corrosão por pite do aço UNS S31803 (SAF 2205). Autora: Talita Filier Fontes – talitafilier@terra.com.br Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Magnabosco - rodrmagn@fei.edu.br. www.fei.edu.br
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Influência da fração volumétrica de ferrita nas propriedades mecânicas e de resistência a corrosão por pite do aço UNS S31803 (SAF 2205). Autora: Talita Filier Fontes – talitafilier@terra.com.br Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Magnabosco - rodrmagn@fei.edu.br www.fei.edu.br Departamento de Engenharia Química Objetivos Este projeto tem como objetivo estudar a influência da fração volumétrica de ferrita nas propriedades mecânicas e na resistência à corrosão por pite do aço dúplex UNS S31803 solubilizado entre 1060ºC e 1200ºC, realizando-se para tal ensaios de tração e de polarização potenciodinâmica cíclica em solução de 0,6M de NaCl. Resultados preliminares Ensaios de tração: Materiais e métodos Barras de 20mm de diâmetro foram fornecidas na condição solubilizada a 1060ºC por 1 hora, com resfriamento em água. Composição química média (%massa) do material em estudo: Gráfico 1: Resistência Mecânica (limite de escoamento, resistência) e rigidez em função da temperatura de solubilização do aço em estudo. Gráfico 2: Ductilidade em função da temperatura de solubilização do aço em estudo. Nota-se que a ductilidade diminui e que a resistência mecânica aumenta com temperaturas crescentes de solubilização, devido à maior fração volumétrica de ferrita observada. Os corpos-de-prova fornecidos para ensaio de tração (usinados segundo a ASTM E8M-04) foram solubilizados a 1100ºC, 1150ºC, 1200ºC por 2 horas e resfriados em água, buscando-se diferentes frações volumétricas de ferrita na estrutura do aço. Ensaios de tração: Ensaios de tração foram conduzidos em uma máquina MTS universal ( Figura 1), utilizando-se um extensômetro de comprimento útil de 25 mm até 3% de deformação. Caracterização Microestrutural: Os corpos-de-prova metalográficos (seções transversal e longitudinal) sofreram etapas de lixamento com granulações #220, #320 e #500, e etapas de polimento com pasta de diamante de 6 m, 3 m, e 1 m, conduzidos em uma politriz automática Struers Abramin (Figura 2). Para a caracterização microestrutural foi realizado o ataque Behara modificado (cuja composição é 20mL de HCl, 80 mL de água destilada e deionizada, 1 g de metabissulfito de potássio e 2 g de bifluoreto de amônio) durante 15 segundos de imersão. Todas as amostras foram observadas num microscópio LEICA DMLM (Figura 3) para identificação das fases presentes e quantificação das mesmas via estereologia quantitativa, a quantificação da fração volumétrica de ferrita também foi feita através de um ferritoscópio FISCHER modelo MP30 (Figura 4). Caracterização Microestrutural: Nota-se o aumento das bandas de ferrita e austenita com o aumento da temperatura de solubilização, no entanto o alinhamento na longitudinal e a homogeneidade da estrutura ficam inalterados com o aumento da temperatura de solubilização. Micrografia 1: Amostra longitudinal solubilizada à 1060 ºC. Ferrita escura, austenita clara. Micrografia 2: Amostra transversal solubilizada à 1060 ºC. Ferrita escura, austenita clara. Micrografia 3: Amostra longitudinal solubilizada à 1200 ºC. Ferrita escura, austenita clara. Micrografia 4: Amostra transversal solubilizada à 1200 ºC. Ferrita escura, austenita clara. Figura 1: Máquina universal de ensaios MTS. Figura 2: Politriz automática Struers Abramin. Gráfico 3:Fração volumétrica de ferrita no trecho transversal obtida por estereologia quantitativa e pelo ferristoscópio em função da temperatura de solubilização. Gráfico 4:Fração volumétrica de ferrita no trecho longitudinal obtida por estereologia quantitativa e pelo ferristoscópio em função da temperatura de solubilização. • Conclusões: • Frações volumétricas crescentes de ferrita tornam o material menos dúctil e mais resistente mecanicamente. • Espera-se ainda a caracterização da resistência à corrosão por pite em função da fração volumétrica de ferrita. Figura 3: Microscópio LEICA DMLM e analisador de imagens LEICA Q500/W. Figura 4: Ferritoscópio Fischer MP30. • Próximas etapas: • Avaliar tamanho dos grãos de ferrita e austenita das diferentes condições de solubilização. • Ensaios de polarização cíclica em solução 0,6M de NaCl, verificando se as diferentes microestruturas afetam o comportamento à corrosão por pite. • Agradecimentos: • Ao Centro Universitário da FEI pelo patrocínio do projeto e concessão de bolsa de iniciação científica a aluna Talita Filier Fontes. • Aos meus familiares pelo apoio e incentivo que estão sempre me dando. • Ao Prof. Dr. Rodrigo Magnabosco pela orientação, apoio e incentivo durante todo o projeto.