Comportamento dos aços inoxidáveis AISI 410 E 17-4PH microfundidos quando submetidos a diferentes taxas de resfriamento

Abstract

Os aços inoxidáveis representam um grande avanço na tecnologia dos materiais metálicos, os mesmos são classificados como ferríticos, austeníticos, duplex, endurecidos por precipitação e martensíticos. Sua resistência à corrosão é diretamente influenciada pela camada de óxidos de cromo, Cr2O3, com comportamento cerâmico, que forma uma barreira entre os eletrólitos e o substrato. Neste trabalho verificou-se o efeito de diferentes meios de resfriamento na transformação martensítica dos aços inoxidáveis AISI 410 e 17-4PH microfundidos, a composição química dos aços foi analisada por espectrometria de emissão óptica. As amostras de aço AISI 410 foram temperadas a 980 oC e revenidas a 380 oC por 60 minutos, e as de aço 17-4PH foram solubilizadas a 1040 oC e envelhecidas a 480 oC por 60 minutos. Água, óleo e solução aquosa de polímero foram utilizados como meios de resfriamento. Os materiais tiveram suas microdurezas medidas e foram analisados por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e microssonda EDS. Apesar de pequenas variações de composição química em relação aos valores nominais, os resultados da análise por espectrometria de emissão óptica demostraram-se que os teores dos elementos constituintes das ligas AISI 410 e 17-4PH microfundidos são representativos dos materiais estudados. No aço AISI 410 o resfriamento em água apresentou maiores valores de dureza, entretanto o resfriamento em solução aquosa de polímero apresentou menor dispersão de valores, indicando uma microestrutura mais regular ao longo da amostra. No aço 17-4PH, o resfriamento em solução aquosa de polímero apresentou os maiores valores de dureza e a menor dispersão. Os resultados das análises por microscopia óptica, MEV e microssonda EDS indicam que apesar do elevado volume de segregações, em todas as amostras foi possível a obtenção da microestrutura característica dos dois tipos de aços analisados, após a aplicação de têmpera e revenimento no aço AISI 410 e de solubilização e envelhecimento no aço 17-4PH. Foram observadas maiores quantidades de segregações nas amostras resfriadas em água.Stainless steels represent a major advance in the technology of metallic materials, they are classified as ferritic, austenitic, duplex, hardened by precipitation and martensitic. Its corrosion resistance is directly influenced by the ceramic layer of chromium oxides, Cr2O3, which forms a barrier between the electrolytes and the substrate. In this work the effect of different cooling media on the martensitic transformation of micro-cast AISI 410 and 17-4PH stainless steels was verified, the chemical composition of the steels was analyzed by optical emission spectrometry. AISI 410 steel samples were tempered at 980 ° C and tempered at 380 ° C for 60 minutes, and 17-4PH steel samples were solubilized at 1040 ° C and aged at 480 ° C for 60 minutes. Water, oil and aqueous polymer solution were used as cooling media. The materials had their microhardnesses measured and were analyzed by optical microscopy, scanning electron microscopy and EDS microprobe. Despite the small variations in the chemical composition with respect to the nominal values, the results of the optical emission spectrometry analysis showed that the contents of the constituent elements of the microfused AISI 410 and 17-4PH alloys are representative of the materials studied. In the AISI 410 steel the cooling in water had higher values of hardness, however the cooling in aqueous solution of polymer presented less dispersion of values, indicating a more regular microstructure throughout the sample. In the 17-4PH steel, the aqueous solution cooling showed the highest values of hardness and the lowest dispersion. The results of ptical microscopy, SEM analysis and EDS microprobe indicate that in spite of the high volume of segregation, it was possible to obtain the characteristic microstructure of the two types of steels after the application of quenching and tempering in AISI 410 steel and solubilization and aging in 17-4PH steel. Higher amounts of segregation were observed in the samples cooled in water.