Projeto de aço inoxidável lean dúplex com adição de nióbio - Alves, J. R. O. (2015)
O presente trabalho teve como objetivo o projeto de liga de aço lean dúplex, com adição de nióbio, para compreensão das transformações de fase envolvidas nas solidificação, e durante solubilização, comparando os resultados obtidos com os estimados pelas simulações termodinâmicas de equilíbrio de fases e de Scheil por meio do software Thermo-Calc©. A identificação das fases foi realizada utilizando-se microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análises por espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS), e difração de raios X. Já sua quantificação foi realizada via medidas magnéticas por meio de ferritoscópio. Segundo as simulações termodinâmicas em equilíbrio não foi possível obter uma estrutura dúplex composta apenas por 50% de ferrita e 50 % de austenita uma vez que ocorreram precipitações de nitretos a partir de líquido. Porém, diferentemente das simulações de equilíbrio de fases, as simulações de Scheil não indicaram a formação de fase Z. Um dos possíveis motivos para esta ausência da fase Z pode estar relacionado à formação de nitretos a partir do líquido e, portanto, pode ser uma evidência de que o consumo de elementos como cromo, nitrogênio e nióbio para a formação destas fases não permitirá a formação de fase Z no estado sólido. Porém, como as simulações de Scheil não indicam a precipitação de fase Z, as fases ricas em nitrogênio evidenciadas na análise microestrutural e de EDS provavelmente são nitretos de Nb. Assim como foi observado nas simulações exploratórias, o Nb tendeu a promover efeitos de redução da primeira temperatura de solubilização, partindo de 1280ºC para uma liga sem adição de Nb até 1130ºC para uma liga com 1% Nb. Porém, trata-se de temperaturas de solubilização elevadas para este caso e, portanto, mesmo com a redução desta temperatura de solubilização, afirmar que somente o nióbio evitará um crescimento de grão excessivo pode não ser conclusivo. Porém, não houvel alterações da segunda temperatura de solubilização em função do teor de Nb, mantendo-se em 730ºC. Com relação a fase sigma (ð), amplamente estudada pela literatura, a adição de nióbio não promoveu alterações quanto ao seu início de precipitação. O modo de solidificação encontrado nas simulações com teor de Nb de 0 a 4% (fração mássica), indicaram a sequência de solidificação como modo FA pela formação inicial de dendritas de ferrita, na qual a formação de austenita se dará a partir do líquido enriquecido com nitrogênio, já que esse nitrogênio foi segregado para o líquido quando da formação da ferrita. Já as simulações para 0,5 e 1% Nb indicara o modo F (ferrítico), típico dos aços inoxidáveis dúplex onde a austenita se formaria em transformação no estado sólido.