Estudo da transformação de fase induzida por deformação em aço inoxidável superdúplex

Abstract

Aços Inoxidáveis Dúplex (AID) possuem uma estrutura de bandas alternadas de ferrita e austenita. Alguns estudos indicam que a aplicação de deformação plástica a frio em AID leva à redução da fração de ferrita presente. Tal evidência sugere que nestes aços pode ocorrer uma transformação da ferrita em austenita induzida por deformação, similar a uma transformação martensítica reversa induzida por deformação. Para investigar essa observação, é necessário o estudo da influência da quantidade de deformação plástica na fração de ferrita de um AID, este trabalho tem como objetivo avaliar esta transformação de fase em um aço inoxidável superdúplex (UNS S32750 ou SAF 2507) pela medida da fração de volume de ferrita usando medidas magnéticas, técnicas de caracterização de fases através de difração de raios X (DRX), microscopias óptica e eletrônica de varredura. O material conforme recebido apresentou apenas ferrita e austenita, o que foi constatado por DRX e análise microestrutural. A redução da fração de ferrita foi constatada através das medidas magnéticas sem que ocorresse a formação de novas fases. Os resultados de quantificação de fases através da DRX não foram conclusivos, possivelmente por conta da presença inevitável de textura. Não foram observadas diferenças significativas entre as composições químicas de ferrita e austenita obtidas por EDS e simulações computacionais realizadas com o auxílio do software Thermo-Calc. Observou-se ainda que existem indícios de que em baixas deformações ocorre a transformação martensítica induzida por deformação de austenita em ferrita anterior a transformação martensítica reversa de ferrita em austenita.

Duplex Stainless Steels (DSS) have a structure of alternated bands of ferrite and austenite. Some studies indicate that the application of cold plastic deformation in DSS leads to a reduction of the ferrite fraction. Such evidence suggests that in these steels may occur a transformation of ferrite into austenite induced by strain, similar to a reverse martensitic strain induced transformation. This study has as objective the evaluation of this phase transformation in a superduplex stainless steel (UNS S32750 or SAF 2507) by the measurement of ferrite volume fraction using magnetic measurements, phase characterization techniques through X ray diffraction (XRD), optical and scanning electron microscopy, in order to investigate the influence of the amount of plastic deformation in the ferrite fraction of a DSS. The as received material presented only ferrite and austenite, as verified by XRD and microstructural analysis. The reduction in the ferrite fraction was detected by magnetic measurements without the formation of new phases. The results of the ferrite quantification by XRD were inconclusive, possibly due to the inevitable presence of texture. No significant differences were observed between the chemical compositions of ferrite and austenite obtained by EDS and computer simulations carried out by Thermo-Calc software. It was also observed that there are indications that at low deformation levels occurs a strain-induced martensitic transformation of austenite into ferrite prior to the reverse martensitic transformation of ferrite in austenite.