Fração volumétrica de fase sigma durante o envelhecimento de aço inoxidável dúplex SAF 2205.
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Fração volumétrica de fase sigma durante o envelhecimento de aço inoxidável dúplex SAF 2205. GUSTAVO HENRIQUE BOLOGNESI DONATO. e-mail:[email protected] Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Magnabosco. e-mail:[email protected] Materiais e métodos Material em estudo: Aço inoxidável SAF 2205 (UNS S31803). Composição química média: Resultados experimentais: Caracterização microestrutural: Conclusões: A 900ºC a fração volumétrica de sigma aumenta no decorrer do tempo e a fração volumétrica máxima desta fase se dá a 96 horas de envelhecimento, com um valor aproximado de 46%, porém vale notar que ocorre uma queda na fração volumétrica de fase sigma a partir deste ponto de máximo, atingindo 36% para um envelhecimento de 1032 horas. É válido aí o estudo da possível presença de outras fases que expliquem este comportamento. Já a 800ºC a máxima fração volumétrica de sigma é de aproximadamente 54%, alcançada a partir de 24 horas de envelhecimento, mantendo-se praticamente inalterada em superiores tempos de envelhecimento. Agradecimentos: Aos meus pais, avós, minha namorada e minha irmã que me dão o respaldo para sempre seguir em frente. Ao Prof. Dr. Rodrigo Magnabosco pela orientação e apoio em todo o decorrer do projeto. Ao Centro Universitário da FEI pelo patrocínio do projeto e concessão de bolsa de iniciação científica. Aos técnicos do LabMat por todo o apoio que me vem sendo dado. Objetivos Estudo da evolução da fração volumétrica de fase sigma em aço inoxidável dúplex SAF 2205 no intervalo de temperaturas de 700ºC a 900ºC em envelhecimento isotérmico de até 1032 horas, gerando o diagrama de cinética de formação de fase sigma para este intervalo. Laboratório de Materiais do Centro Universitário da FEI http://www.fei.edu.br/mecanica/me541/LabMat.htm Elemento Cr Ni Mo Mn Si V N C P S % em peso 22,2 5,70 2,98 1,60 0,44 0,07 0,161 0,016 0,02 0,001 Tratamento térmico e preparação das amostras: Foram produzidas quatro séries de amostras, envelhecidas isotermicamente a 700ºC, 750ºC, 800ºC e 900ºC, com tempo de envelhecimento variando de 10 minutos a 1032 horas, em forno tubular com atmosfera inerte (99,99% N 2 ). Amostras sofreram preparação metalográfica, composta de lixamento (granulações #220, #320 e #500) e polimento (pasta de diamente de 6 m, 3 m, e 1 m) conduzidos em politriz automática Struers Abramin (figura 1). Na sequência as amostras sofreram ataque eletrolítico em solução de KOH (10%) conduzido no equipamento Struers Lectropol (Figura 2) com 2Vdc por 1,5 minutos. Caracterização quantitativa da microestrutura: Uma vez atacadas as amostras foram analisadas por estereologia quantitativa, sendo submetidas à análise de imagens através do software Qmetals, parte integrante do sistema de análise de imagens LEICA Q500/W, conectado ao microscópio LEICA DMLM. Foram analisados 90 campos por amostra, colhidos aleatoriamente. Figura 1: Politriz automática Struers Abramin. Figura 2: Equipamento para ataque eletrolítico Struers Lectropol. Figura 3: Microscópio LEICA DMLM e analisador de imagens LEICA Q500/W. Micrografia 5: (7,82%)- Envelhecimento por 20 minutos a 900ºC. Ataque: KOH, seletivo a fase sigma. Micrografia 6: (41,86%)- Envelhecimento por 24 horas a 900ºC. Ataque: KOH, seletivo a fase sigma. Micrografia 7: (36,29%)- Envelhecimento por 1032 horas a 900ºC. Ataque: KOH, seletivo a fase sigma. Caracterização quantitativa da microestrutura: Estudo da evolução da fração volumétrica de Gráfico 1: fração volumétrica de sigma para aço SAF 2205 envelhecido a 900ºC. Gráfico 2: fração volumétrica de sigma para aço SAF 2205 envelhecido a 800ºC. Próximas etapas: -ataque e análise da fração volumétrica de fase sigma nas séries de amostras de 750ºC e 700ºC; -confecção dos diagramas de formação faltantes; 0 10 20 30 40 50 60 70 0.1 1 10 100 1000 10000 Tem po(h) Sigm a(% ) Micrografia 2: Envelhecimento por 10 minutos a 900ºC. Ferrita (escura), austenita (cinza) e sigma (branca). Ataque: Behara modificado. Micrografia 3: Envelhecimento por 8 horas a 900ºC. Ferrita (escura), austenita (cinza) e sigma (branca). Ataque: Behara modificado. Micrografia 4: Envelhecimento por 1032 horas a 900ºC. Austenita (cinza) e sigma (branca). Ataque: Behara modificado. Micrografia 1: Amostra solubilizada a 1120ºC. Ferrita (escura), austenita (cinza). Ataque: Behara modificado. 0 10 20 30 40 50 60 70 0.1 1 10 100 1000 10000 Tem po(h) Sigm a(% )
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Laboratório de Materiais do Centro Universitário da FEI http://www.fei.edu.br/mecanica/me541/LabMat.htm. Fração volumétrica de fase sigma durante o envelhecimento de aço inoxidável dúplex SAF 2205. GUSTAVO HENRIQUE BOLOGNESI DONATO. e-mail:[email protected] - PowerPoint PPT Presentation
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Fração volumétrica de fase sigma durante o envelhecimento de aço inoxidável dúplex SAF 2205.
GUSTAVO HENRIQUE BOLOGNESI DONATO. e-mail:[email protected]
Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Magnabosco.e-mail:[email protected]
Materiais e métodos
Material em estudo: Aço inoxidável SAF 2205 (UNS S31803).Composição química média:
Resultados experimentais:Caracterização microestrutural:
Conclusões: A 900ºC a fração volumétrica de sigma aumenta no decorrer do tempo
e a fração volumétrica máxima desta fase se dá a 96 horas de envelhecimento, com um valor aproximado de 46%, porém vale notar que ocorre uma queda na fração volumétrica de fase sigma a partir deste ponto de máximo, atingindo 36% para um envelhecimento de 1032 horas. É válido aí o estudo da possível presença de outras fases que expliquem este comportamento.
Já a 800ºC a máxima fração volumétrica de sigma é de aproximadamente 54%, alcançada a partir de 24 horas de envelhecimento, mantendo-se praticamente inalterada em superiores tempos de envelhecimento.
Agradecimentos: Aos meus pais, avós, minha namorada e minha irmã que me dão o respaldo para sempre seguir em frente. Ao Prof. Dr. Rodrigo Magnabosco pela orientação e apoio em todo o decorrer do projeto. Ao Centro Universitário da FEI pelo patrocínio do projeto e concessão de bolsa de iniciação científica. Aos técnicos do LabMat por todo o apoio que me vem sendo dado.
Objetivos
Estudo da evolução da fração volumétrica de fase sigma em aço inoxidável dúplex SAF 2205 no intervalo de temperaturas de 700ºC a 900ºC em envelhecimento isotérmico de até 1032 horas, gerando o diagrama de cinética de formação de fase sigma para este intervalo.
Laboratório de Materiais do Centro Universitário da FEI
http://www.fei.edu.br/mecanica/me541/LabMat.htm
Elemento Cr Ni Mo Mn Si V N C P S
% em peso 22,2 5,70 2,98 1,60 0,44 0,07 0,161 0,016 0,02 0,001
Tratamento térmico e preparação das amostras:
Foram produzidas quatro séries de amostras, envelhecidas isotermicamente a 700ºC, 750ºC, 800ºC e 900ºC, com tempo de envelhecimento variando de 10 minutos a 1032 horas, em forno tubular com atmosfera inerte (99,99% N2). Amostras sofreram preparação metalográfica, composta de lixamento (granulações #220, #320 e #500) e polimento (pasta de diamente de 6 m, 3 m, e 1 m) conduzidos em politriz automática Struers Abramin (figura 1). Na sequência as amostras sofreram ataque eletrolítico em solução de KOH (10%) conduzido no equipamento Struers Lectropol (Figura 2) com 2Vdc por 1,5 minutos.
Caracterização quantitativa da microestrutura:
Uma vez atacadas as amostras foram analisadas por estereologia quantitativa, sendo submetidas à análise de imagens através do software Qmetals, parte integrante do sistema de análise de imagens LEICA Q500/W, conectado ao microscópio LEICA DMLM. Foram analisados 90 campos por amostra, colhidos aleatoriamente.
Figura 1: Politriz automática Struers Abramin.
Figura 2: Equipamento para ataque eletrolítico Struers Lectropol.
Figura 3: Microscópio LEICA DMLM e analisador de imagens LEICA Q500/W.
Micrografia 5: (7,82%)- Envelhecimento por 20 minutos a 900ºC. Ataque: KOH, seletivo a fase sigma.
Micrografia 6: (41,86%)- Envelhecimento por 24 horas a 900ºC. Ataque: KOH, seletivo a fase sigma.
Micrografia 7: (36,29%)- Envelhecimento por 1032 horas a 900ºC. Ataque: KOH, seletivo a fase sigma.
Caracterização quantitativa da microestrutura:Estudo da evolução da fração volumétrica de sigma.
Gráfico 1: fração volumétrica de sigma para aço SAF 2205 envelhecido a 900ºC.
Gráfico 2: fração volumétrica de sigma para aço SAF 2205 envelhecido a 800ºC.
Próximas etapas:-ataque e análise da fração volumétrica de fase sigma nas séries de amostras de 750ºC e 700ºC;
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Micrografia 2: Envelhecimento por 10 minutos a 900ºC. Ferrita (escura), austenita (cinza) e sigma (branca). Ataque: Behara modificado.
Micrografia 3: Envelhecimento por 8 horas a 900ºC. Ferrita (escura), austenita (cinza) e sigma (branca). Ataque: Behara modificado.
Micrografia 4: Envelhecimento por 1032 horas a 900ºC. Austenita (cinza) e sigma (branca). Ataque: Behara modificado.
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