Efeito do grau de deformação na formação de Martensita induzida por deformação em uma liga de aço inox dúplex UNS S32205

Abstract

A família dos aços inoxidáveis apresentam uma excelente resistência a corrosão, tendo o cromo como seu elemento principal. Dependendo da composição química, a microestrutura pode se apresentar na forma austenítica, ferrítica, martensítica e também a mistura de austenita e ferrita. Especificamente nas classes onde a austenita se apresenta, existe a possibilidade do surgimento de uma estrutura martensítica, mas não aquela oriunda do resfriamento rápido, mas sim através da deformação, denominada Martensita Induzida por deformação (MID). Esta nova microestrutura aumenta a resistência mecânica, mas diferentemente da martensita oriunda do resfriamento rápido, não necessita que se realize a operação de revenimento. Este trabalho teve por objetivo avaliar diferentes graus de deformação de uma liga de aço inoxidável UNS S32205 e observar a formação da martensita induzida por deformação. Para a realização desta pesquisa foram realizados seis níveis de deformação, de 5% ate 30%, posteriormente analisadas através de microscopia óptica e de varredura, mapeamento de elementos e microdureza, comparando com a amostra não deformada. Os resultados indicaram que ao nível de 5% de deformação não é possível observar a martensita induzida por deformação ao microscópio óptico mas é possível identificar através do microscópio eletrônico de varredura, através da detecção de elétrons retroespalhados. Somente após a deformação equivalente a 15% do aço inoxidável dúplex foi possível identificar MID via microscopia óptica. Em todos os níveis de deformação foi possível detectar a martensita induzida por deformação, sendo a imagem gerada pelos elétrons retrospalhados foi a que apresentou melhor resultado. Os níveis de dureza demonstram que a partir de 5% de deformação do aço inox dúplex já surge a martensita induzida por deformação.

The family of stainless steels have excellent corrosion resistance, with chromium as their main element. Depending on the chemical composition, the microstructure can present in the austenitic, ferritic, martensitic form and also the mixture of austenite and ferrite. Specifically in the classes where austenite presents itself, there is the possibility of a martensitic structure, but not that derived from the rapid cooling, but through the deformation, called strain induced martensite (SIM). This new microstructure increases the mechanical strength, but unlike the martensite that comes from the fast cooling, it does not require that the tempering operation be performed. The objective of this work was to evaluate different degrees of deformation of a stainless steel alloy UNS S32205 and observe the formation of the SIM. In order to perform this research, five levels of deformation were performed, from 5% to 30%, later analyzed by optical and scanning microscopy, element mapping and microhardness, comparing with the non-deformed sample. The results indicated that at the 5% level of deformation it is not possible to observe the strain induced martensite under the optical microscope, but it is possible to identify through the scanning electron microscope, through the detection of backscattered electrons. Only after the deformation equivalent to 15% of duplex stainless steel was it possible to identify SIM by light microscopy. At all levels of deformation it was possible to detect the deformation induced martensite, and the image generated by the backscattered electrons was the one that presented the best result. The hardness levels show that from 5% deformation of the duplex stainless steel the deformation induced martensite appear.