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Estudo da ocorrência de ferrita delta em aços inoxidáveis austeníticos, com ênfase em chapas do aço AISI 304, em diferentes etapas do processamento industrial.

Santos, Flávia Andressa Moreira Dos

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica 2022-02-17

Acesso online

  • Título:
    Estudo da ocorrência de ferrita delta em aços inoxidáveis austeníticos, com ênfase em chapas do aço AISI 304, em diferentes etapas do processamento industrial.
  • Autor: Santos, Flávia Andressa Moreira Dos
  • Orientador: Padilha, Angelo Fernando
  • Assuntos: Aço Inoxidável Austenítico; Ferrita Delta; Microestrutura; Solificação; Austenitic Stainless Steels; Delta Ferrite; Microstructure; Solidification
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Notas Locais: Programa Engenharia Metalúrgica
  • Descrição: Os aços inoxidáveis, disponíveis no mercado desde a segunda década do século XX, são considerados atualmente materiais de engenharia insubstituíveis. Dentre as diversas classes, os inoxidáveis austeníticos representam cerca de ¾ da produção mundial. Grande parte destes materiais na condição de uso, após o tratamento térmico de solubilização, não são completamente austeníticos e apresentam um percentual volumétrico residual de ferrita delta (), entre 0,5 e 5% que podem influenciar as suas propriedades mecânicas, magnéticas e de corrosão. Com o objetivo de avaliar as técnicas mais utilizadas para quantificação de ferrita delta e verificar como esta fase se apresenta nas diferentes fases de processamento siderúrgico, o presente trabalho é composto de quatro partes principais. Na primeira parte foram avaliadas por meio de ferritoscopia 55 corridas industriais de diversos aços austeníticos de diferentes perfis e efetuada correlação dos resultados obtidos com suas propriedades. Na segunda parte do trabalho foi realizado para o aço 304, um estudo comparativo das três técnicas mais utilizadas para medição de ferrita delta em aços inoxidáveis austeníticos: ferritoscopia, difração de Raios X e metalografia quantitativa (MQ). Na terceira parte do trabalho, foi realizado um estudo sistemático da evolução da quantidade, morfologia e distribuição de ferrita delta em uma corrida industrial de 80 toneladas de aço 304, desde a solidificação até o produto disponibilizado para comercialização. Com objetivo de avaliar a estabilidade térmica da ferrita delta em função da temperatura para o aço 304, também foi caracterizado o material após solubilização na faixa de 1050°C a 1200 °C, na quarta parte do trabalho. A análise das corridas comerciais de aços inoxidáveis austeníticos planos demonstrou residual de ferrita delta predominantemente abaixo de 1,0%, não sendo possível estabelecer correlação com a espessura do material. Enquanto a placa de lingotamento contínuo de 304 apresentou ferrita delta variando de 2,44 a 6,89%; após o processamento industrial e solubilização final do produto, o material apresentou ferrita entre 0,31 e 0,51%, valor compatível com as corridas industriais avaliadas em campo. Verificou-se que a distribuição de ferrita ao longo da espessura da placa de lingotamento do tipo M, reportada na literatura e identificada no presente trabalho, se mantém mesmo após a história térmica e de conformação mecânica do material. Observou-se similaridade nos perfis de variação do conteúdo de ferrita delta entre as medições efetuadas por MQ e ferritoscopia, entretanto conforme se evoluiu na sequência do processamento industrial do 304 evidenciou-se o aumento das divergências entre as técnicas devido ao alto desvio padrão das medições via MQ e devido a limitação dos fatores de correção disponíveis para medições efetuadas via ferritoscopia para baixos percentuais da fase magnética. Tratamentos térmicos realizados entre 1050 e 1200°C foram efetivos para solubilizar ferrita delta residual de produtos siderúrgicos comerciais sem promover crescimento excessivo dos grãos.
  • DOI: 10.11606/D.3.2022.tde-20042022-081609
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
  • Data de criação/publicação: 2022-02-17
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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