Caracterização microestrutural de um aço inoxidável austeno-ferrítico, por meio do software Factsage

Autores

  • Pedro Henrique Espírito Santo Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)
  • Karen Farias Cirilo Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)
  • André Itman Filho Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)
  • Estéfano Aparecido Vieira Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)
  • Thiago Barreto da Silva Amaral Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)
  • Rosana Vilarim da Silva Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)

Resumo

Os aços inoxidáveis austeno-ferríticos apresentam estrutura ferrítica e austenítica com intermetálicos dispersos na matriz. Tais precipitados, responsáveis pelas propriedades mecânicas do material, dependem da composição química e do processo de fabricação. A identificação desses intermetálicos pode ser feita com o software FactSage, sistema computacional integrado com acesso às informações termodinâmicas das soluções. O FactSage pode estimar as quantidades das fases complexas dos aços inoxidáveis austeno-ferríticos e, em particular, a precipitação da fase sigma e de Laves, considerando as condições de equilíbrio termodinâmico. No entanto, os resultados das simulações podem ser diferentes aos dos procedimentos experimentais, pois as microestruturas desses aços variam, conforme as diferentes condições de tratamento térmico. Nesse artigo, o objetivo foi comparar os resultados da simulação com os do procedimento experimental. Embora a simulação indique a formação da fase sigma e de Laves nos dois tratamentos térmicos, solubilizado e solubilizado mais envelhecido, a análise microestrutural revela apenas a fase sigma, na segunda condição.

Biografia do Autor

Pedro Henrique Espírito Santo, Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)

Acadêmico do IFES.

Karen Farias Cirilo, Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)

Acadêmico de Engenharia Metalúrgica no Instituto Federal do Espírito Santo (IFES), Vitória, ES, Brasil.

André Itman Filho, Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)

Doutor em Ciência e Engenharia dos Materiais pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), São Carlos, SP, Brasil. Professor do Programa de Pós-graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais do IFES.

Estéfano Aparecido Vieira, Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)

Doutor em Ciência e Engenharia dos Materiais pela UFSCar. Coordenador do Programa de Pós-graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais do IFES.

Thiago Barreto da Silva Amaral, Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)

Doutor em Química pelo Instituto Militar de Engenharia (IME), Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Professor do Curso de Engenharia Metalúrgica do IFES

Rosana Vilarim da Silva, Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)

Doutora em Ciência e Engenharia dos Materiais pela Escola de Engenharia de São Carlos-SP (EESC-USP), São Carlos, SP. Professora do Programa de Pós-graduação em Tecnologias Sustentáveis do IFES.

Referências

CHARLES, J.; BERNHARDSSON, S. Duplex stainless steels. S. Les Ulis: Physique, 1991. v. 1. p. 147-152

FLEWITT, P. E. J.; WILD, R. K. Microstructural characterisation of metals and alloys. London: The Institute of Metals, 1986.

FRANCIS, R.; BYRNE, G. Duplex stainless steel: alloys for the 21st century. Metals, v. 11, n. 5, p. 836, 2021. DOI: 10.3390/met11050836.

GUNN, R. N. Duplex stainless steel: microstructure, properties and applications. Cambridge: Abington, 2001.

HOCHMANN, J. et al. Propriétés des aciers inoxydables ferritiques à tenuer élevée em chrome, ductiles et des aciers inoxydables austéno-ferritiques. Métaux Corrosion-Industrie, v. 591-592, p. 390-423, 1974.

ITMAN FILHO, A. et al. Austenitic-ferritic stainless steel containing niobium. Revista da Escola de Minas, v. 66, n. 4, p. 467-471, 2013. DOI: 10.1590/S0370-44672013000400010.

ITMAN FILHO, A. et al. Effect of niobium in the phase transformation and corrosion resistance of one austenitic-ferritic stainless steel. Material Research, v. 17, n. 4, p. 801-806. 2014. DOI: 10.1590/1516-1439.190113.

JOSEFSSON, B.; NILSSON, J. O. Duplex stainless steels: phase transformation in duplex steels and relation between continuous colling and isothermal heat treatment. S. Lee Ulis: Physique, 1991.

JUNG, I.; VAN ENDE, M. Computational thermodynamic calculations: FactSage from CALPHAD thermodynamic database to virtual process simulation. Metallurgical and Materials Transactions: B, v. 51, n. 5, p. 1851-1874, 2020. DOI:10.1007/s11663-020-01908-7.

LI, J.; MU, T.; RIQUIER, Y. s-phase precipitation and it’s effect on the mechanical properties of a duplex stainless steel. Materials Science and Engineering: A, v. 174, n. 2, p. 149-156, 1994. DOI: 10.1016/0921-5093(94)91083-9.

LU, H.; GUO H.; LIANG, W. The dissolution behavior of σ-phase and the plasticity recovery of precipitation-embrittlement super-ferritic stainless steel. Materials Characterization, v. 190, 112050, 2022. DOI: 10.1016/j.matchar.2022.112050.

LUZ, A. P.; PANDOLFELLI, V. C. Simulação termodinâmica e sua aplicação na avaliação do desempenho de materiais refratários. Cerâmica, v. 57, n. 343, p. 294-304, 2011. DOI: 10.1590/S0366-69132011000300007.

MAGNABOSCO, R. Kinetics of sigma phase formation in a duplex stainless steel. Materials Research, v. 12, n. 3, p. 321-327, 2009. DOI: 10.1590/S1516-14392009000300012.

ROSSITTI, S. M. Efeito do nióbio na microestrutura e nas propriedades mecânicas do aço inoxidável superduples fundido SEW 410 W. Nr. 1.4517. 2000. 171 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2000.

SPEIDEL, M. O. Nitrogen containing austenitic stainless steels. Materials Science & Engineering Technology, v. 37, n. 10, p. 875-880, 2006. DOI: 10.1002/mawe.200600068.

ZHU, Y. et al. A novel precipitation mechanism of Laves phase inn Fe-30Cr-2Mo super ferritic stainless steel: in-situ phase transformations. Materials Letters, v. 338, 134022, 2023. DOI: 10.1016/j.matlet.2023.134022.

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Publicado

2023-12-11

Como Citar

Espírito Santo, P. H. ., Farias Cirilo, K., Itman Filho, A., Aparecido Vieira, E., Barreto da Silva Amaral, T., & Vilarim da Silva, R. . (2023). Caracterização microestrutural de um aço inoxidável austeno-ferrítico, por meio do software Factsage. Revista Liberato, 24(42). Recuperado de http://old.liberato.com.br/index.php/revista/article/view/855

Edição

v. 24 n. 42 (2023): Revista Liberato

Seção

Artigos

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