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 clementesutto@hotmail.com Orientador: Rodrigo Magnabosco rodrmagn@fei.edu.br 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 adquirido como chapa laminada a quente de 3mm de espessura, recebendo posteriormente tratamento térmico de solubilização a 1120°C por 30 minutos, atingindo dureza de 256 HB. Elemento Cr Ni Mo Mn Si V N C P S % em peso 22,2 5,7 2,98 1,6 0,44 0,07 0,161 0,016 0,02 0,001 Tabela 4.1. Composição química (% em peso) do aço em estudo 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. Micrografia 6 Amostra envelhecida a 900ºC por 1032 horas. Austenita (cinza escura) e sigma (sem ataque). Ataque: Behara modificado. Micrografia 5 Amostra envelhecida a 900ºC por 192 horas. Austenita (cinza escura) e sigma (sem ataque). Ataque: Behara modificado. 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. 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.