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Laboratório de Materiais do Centro Universitário da FEI http://www.fei.edu.br/mecanica/me541/LabMat.htm 22 5.RESULTADOS EXPERIMENTAIS E DISCUSSÃO 5.1. Fração volumétrica de ferrita Com as amostras de 900ºC, 800ºC, 750°C e 700°C foram efetuadas as medições com o ferritoscópio, obtendo a fração volumétrica de ferrita em função do tempo de envelhecimento das mesmas. Pode-se observar que a 900ºC (Figura 14) a ferrita desaparece por volta de 190 horas, e que a 800ºC (Figura 15) a ferrita desaparece por volta de 12 horas. Assim, pode-se afirmar que a cinética de decomposição da ferrita é mais acentuada a 800°C do que a 900°C, 750°C e 700°C. A linha vermelha demonstra a % de ferrita do material solubilizado, que é de 40,9% +/- 1,4% . Figura 14. Fração volumétrica de sigma no aço SAF 2205 em função do tempo de envelhecimento a 900ºC. 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 0.1 1 10 100 1000 Tempo de Tratamento a 900ºC (h) Fraçaõ Volumetrica de Ferrita (%) % de Ferrita do Material Solubilizado

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Page 1: 5.RESULTADOS EXPERIM ENTAIS E DISCUSSÃOrodrmagn/PROJETOS_IC/relat2002/G2.pdf · consumida e se transforma em sigma. que as principais reações de formação da fase sigma ... COSTA

Laboratório de Materiais do Centro Universitário da FEI http://www.fei.edu.br/mecanica/me541/LabMat.htm

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5.RESULTADOS EXPERIMENTAIS E DISCUSSÃO

5.1. Fração volumétrica de ferrita

Com as amostras de 900ºC, 800ºC, 750°C e 700°C foram efetuadas as medições

com o ferritoscópio, obtendo a fração volumétrica de ferrita em função do tempo de

envelhecimento das mesmas. Pode-se observar que a 900ºC (Figura 14) a ferrita desaparece

por volta de 190 horas, e que a 800ºC (Figura 15) a ferrita desaparece por volta de 12 horas.

Assim, pode-se afirmar que a cinética de decomposição da ferrita é mais acentuada a 800°C

do que a 900°C, 750°C e 700°C. A linha vermelha demonstra a % de ferrita do material

solubilizado, que é de 40,9% +/- 1,4% .

Figura 14. Fração volumétrica de sigma no aço SAF 2205 em função do tempo de envelhecimento a 900ºC.

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10%15%20%25%30%35%40%45%50%

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Tempo de Tratamento a 900ºC (h)

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% de Ferrita do Material Solubilizado

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10%15%20%25%30%35%40%45%50%

0.1 1 10 100 1000 10000

Tempo de Tratamento a 800ºC (h)

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% de Ferrita do Material Solubilizado

Figura 15. Fração volumétrica de sigma no aço SAF 2205 em função do tempo de envelhecimento a 800ºC.

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0.1 1 10 100 1000

Tempo Tratamento 750°C (h)

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)

% de Ferrita do Material Solubilizado

Figura 16. Fração volumétrica de sigma no aço SAF 2205 em função do tempo de envelhecimento a 750ºC.

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5%10%15%20%25%

30%35%40%45%

50%

0.1 1 10 100 1000

Tempo de Tratamento 700ºC (h)

Fraç

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(%

)

% de Ferrita do Material solubilizado

Figura 17. Fração volumétrica de sigma no aço SAF 2205 em função do tempo de envelhecimento a 700ºC.

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5.2. Microestrutura

O exame metalográfico do material leva a identificação das microestruturas das

figuras 18 a 23. Nota-se que com o passar do tempo de envelhecimento a fase ferrita é

consumida e se transforma em sigma. que as principais reações de formação da fase sigma

a partir da ferrita são a precipitação direta (α→ σ + αempobrecida) e a decomposição

eutetóide (α→ σ + γnova), esta gerando microestrutura divorciada.

Figura 18.Micrografia da amostra SAF 2205 solubilizada. Austenita (cinza),

ferrita (escura).

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Figura 19. Micrografia da amostra SAF 2205 de 900ºC envelhecida por 8 horas. Austenita

(cinza) , ferrita (escura) e sigma (sem ataque). Ataque por Behara modificado.

Figura 20. Micrografia da amostra SAF 2205 de 900ºC envelhecida por 1032 horas.

Austenita (cinza) e sigma (sem ataque). Ataque por Behara modificado.

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Figura 21. Micrografia da amostra SAF 2205 de 800ºC envelhecida por 8 horas. Austenita

(cinza), ferrita (escura) e sigma (sem ataque). Ataque por Behara modificado.

Figura 22. Micrografia da amostra SAF 2205 de 750ºC envelhecida por 8 horas. Austenita (cinza), ferrita (escura) e sigma (sem ataque). Ataque por Behara modificado

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Figura 23. Micrografia da amostra SAF 2205 de 700ºC envelhecida por 8 horas. Austenita (cinza), ferrita (escura) e sigma (sem ataque). Ataque por Behara modificado

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6. CONCLUSÕES

Conclui-se com o presente estudo que com o passar do tempo de

envelhecimento, a fase ferrita é consumida e se transforma em sigma. Nota se

que a cinética de transformação é mais acelerada na temperatura de 800°C, e

que as principais reações de formação da fase sigma a partir da ferrita são a

precipitação direta (α→ σ + αempobrecida) e a decomposição eutetóide

(α→ σ + γnova), esta gerando microestrutura divorciada.

Nota-se que a formação de sigma ocorre próxima a ferrita,

confirmando a decomposição de ferrita como o mecanismo preferencial da

fase sigma.

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7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. HIGGINS, RAYMOND Propriedades e estruturas dos Materiais em Engenharia

Difusão Editorial , 1982 , p. 186-214.

2. COSTA E SILVA, ANDRÉ LUIZ Aços e Ligas Especiais Eletrometal S/A , São Paulo,

2ºed., 1988 , p. 302-308.

3. TEICHERT, ENERT J Siderurgia – Introdução a Metalurgia do Ferro Ed. Globo ,

Vol. 1 , Porto Alegre , p. 79-88.

4. COUTINHO, CARLOS BOTTREL Materiais Metálicos para Engenharia QFCO ,

1992 , ed. 1 , p. 28-57 e 169-201.

5. CALLISTER, W. D. - Materials Science and Engineering John Wiley & Sons , 4º ed , 1996, p. 270 . 6. SEDRIKS, A JOHN Corrosion of Stainless Steels Wiley – Interscience , New York ,

2º ed , 1996 , p. 310-35.

7. SOLOMON, H. D. DEVINE Jr. ,T. M. Duplex stainless steels – a tale of

two phases. In: Duplex stainless steels – conference proceedings. ASM

Metals Park 1982 p. 693-756.

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8. HUME-ROTHERY Estrutura das Ligas de Ferro Ed. Edgard Blucher, São Paulo ,

1968, p. 33.

9. ASM SPECIALTY HANDBOOK Stainless Steels, Davis & Associates, 1994 , p. 3-12

10. ASM METALS HANDBOOK v.1 Properties and Selection: Irons, Steels, and High-Performance Alloys 10ªed p.842

11. RAYNOR, G. V RIVLIN, V. G. Phase Equilibria in Iron Ternary Alloys Institute

of Metals , Londres , 1988, p. 1-19.

12. DAVIS, J. R ASM specialty handbook – stainless steels. ASM : Metals Park,

1994, p. 51-4.

13. LANGEBORG, R. The physical metalurgy of stainless steels. Proceedings of

international conference on stainless steels, 1991, Japan jun. 1991 , p. 11-24.

14. BRANDI, S. D. PADILHA, A. F. Precipitação de fase siga em aços inoxidáveis

ferríticos-austeníticos com microestrutura duplex. INOX’90 (seminário) , p. 135- 52.

15. MAGNABOSCO, R. Influência da microestrutura no comportamento eletroquímico

do aço SAF 2205. Tese (Doutorado em Engenharia) - Departamento de Engenharia

Metalúrgica e de Materiais, Universidade de São Paulo, 2001. 181 p.