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

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Santos, Flávia Andressa Moreira dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Aço inoxidável austenítico; Austenitic stainless steels; Delta ferrite; Ferrita delta; Microestrutura; Microstructure; Solidification; Solificação
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-20042022-081609/

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.