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Título: Estudo da influência da fase sigma nas propriedades mecânicas de dureza e resistência ao impacto de um aço inoxidável superduplex
Título(s) alternativo(s): Study of the influence of the sigma phase on the mechanical properties of hardness and impact resistence of a super duplex stainless steel
Autor(es): Ortolani, Fernanda
Orientador(es): Higa, Silvia Midori
Palavras-chave: Aço inoxidável
Aço - Testes
Resistência de materiais
Steel, Stainless
Steel - Testing
Strength of materials
Data do documento: 28-Nov-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Citação: ORTOLANI, Fernanda. Estudo da influência da fase sigma nas propriedades mecânicas de dureza e resistência ao impacto de um aço inoxidável superduplex. 2019. 53 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2019.
Resumo: Os aços inoxidáveis superduplex apresentam excelentes combinações de propriedades mecânicas e alta resistência a corrosão, por esse motivo são aplicados em indústrias de óleo e gás, plataformas offshore e outros ambientes extremamente agressivos. Quando submetidos a elevadas temperaturas buscam o equilíbrio termodinâmico podendo precipitar diferentes tipos de fases. A fase sigma pode ser considerada o precipitado mais importante devido à grande fração encontrada na microestrutura dos aços inoxidáveis superduplex e por prejudicar as propriedades mecânicas e de resistência a corrosão. Neste trabalho, após o tratamento térmico de envelhecimento nas temperaturas de 700, 800 e 900°C, verificou-se a diminuição da fração volumétrica de ferrita devido a precipitação da fase sigma na microestrutura do aço inoxidável superduplex grau 6. Por se tratar de um intermetálico duro, o aumento de sua fração volumétrica na microestrutura gerou um aumento da dureza do material como um todo, atingindo valores de 348,9 e 398,5 HV para as temperaturas de 800 e 900°C, respectivamente. A energia absorvida no ensaio de impacto para a amostra solubilizada foi de 91,5 J, caindo para 10 J para a amostra envelhecida a 900°C. As imagens obtidas no microscópio eletrônico de varredura das superfícies de fratura das amostras envelhecidas apresentaram facetas de clivagem, evidenciando uma fratura frágil e com baixa absorção de energia, enquanto a superfície de fratura da amostra solubilizada apresentou alvéolos, que é característico de uma fratura com alta absorção de energia.
Abstract: Superduplex stainless steels have excellent combinations of mechanical properties and high corrosion resistance, for these reasons they are applied in the oil and gas industries, offshore platforms and other extremely aggressive environments. When subjected to high temperatures they seek the thermodynamic equilibrium and can precipitate different types of phases. The sigma phase can be considered the most important precipitate because of the large fraction found in the microstructure of the super duplex stainless steels and because it impairs the mechanical and corrosion resistance properties. In this work, after the heat treatment of aging at temperatures of 700, 800 and 900°C, the volume of ferrite was reduced due to precipitation of the sigma phase in the microstructure of grade 6 superduplex stainless steel. Because sigma is a hard intermetallic, the increase of its volumetric fraction in the microstructure generated an increase in the hardness of the material as a whole, reaching values of 348,9 and 398,5 HV at temperatures of 800 and 900°C, respectively. The energy absorbed in the impact test for the solubilized sample was 91.5 J, falling to 10 J for the sample aged at 900°C. The scanning electron microscope images of the fracture surfaces of the aged samples presented cleavage facets, showing a fragile fracture and low energy absorption, while the fracture surface of the solubilized sample presented alveoli, which is characteristic of a fracture with high fracture energy absorption
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12218
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