Cinética de crescimento de grão na solubilização de um aço inoxidável dúplex - Leandro, Rafael Malagutti (2016)
A motivação principal desta dissertação é compreender as transformações de fase que ocorrem durante a solubilização de um aço inoxidável dúplex, avaliando a cinética de obtenção de fases e de crescimento de grão, que são as principais variáveis para a obtenção da desejada microestrutura dúplex. A princípio, o aço foi conformado mecanicamente em laminador de planos para no mínimo 50% de redução de espessura, conferindo microestrutura intensamente deformada, com grande número de locais para nucleação heterogênea das fases ferrita e austenita durante os tratamentos de solubilização subsequentes. Foram produzidas, após a laminação, três séries de amostras a 1050°C, 1100°C e 1150°C, por tempos de 15 minutos a 96 horas, visando a obtenção de diferentes tamanhos de grão de austenita e ferrita, permitindo a avaliação da temperatura e do tempo de solubilização na formação da estrutura dúplex ferritaaustenita. O tamanho de grão das amostras foi determinado por um método manual de medição do tamanho médio de intercepto. Para auxiliar na caracterização da microestrutura, as áreas de interface (Sv) entre ferrita/ferrita, ferrita/austenita e austenita/austenita foram também determinadas por método manual. Obteve-se valores médios de intercepto da estrutura bifásica como um todo e das fases austenita e ferrita separadamente. Nos menores tempos e temperaturas de solubilização, o tamanho de grão encontrado é semelhante ao da amostra antes da deformação. Portanto, em todos os tempos e temperaturas estudadas completaram-se os processos de recuperação e recristalização. Os valores de expoente de crescimento de grão (n) obtidos foram menores que 0,5, sendo diferentes entre si nas equações que descrevem a cinética de crescimento de grão da estrutura geral, da austenita e da ferrita. A medição do tamanho médio de intercepto permitiu a detecção de diferenças entre as fases quanto à cinética de crescimento de grão, pois o valor de n apresentou tendência de aumento para austenita e redução para a ferrita quando se elevou a temperatura de tratamento, além de ter sido determinado um tempo de transição onde a cinética de crescimento de grão da austenita se torna maior que a da ferrita. As medidas de intercepto também levaram a diferenças morfológicas entre as amostras (evidenciadas por diferentes razões de aspecto, parâmetros dúplex, de dispersão e razões de contiguidade). As medidas de Sv demonstraram que a redução do número de interfaces é causada pelo aumento do tamanho médio de grão da estrutura dúplex, ou seja, a área de superfície diminui com o aumento da temperatura e do tempo de solubilização. As energias de ativação obtidas para o crescimento de grão da estrutura geral, austenítica e ferrítica foram respectivamente 65 kJ/mol; 55,4 kJ/mol e 77,8 kJ/mol, o que permitiu concluir que a ferrita é a fase que comanda o crescimento de grão global da estrutura bifásica, devido à maior energia de ativação requisitada para o crescimento do grão ferrítico.