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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2021.tde-10092021-093735
Documento
Autor
Nome completo
Emanuelle Machado Amaral
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2021
Orientador
Banca examinadora
Padilha, Angelo Fernando (Presidente)
Machado, Izabel Fernanda
Serna, Marilene Morelli
Título em português
Estudo microestrutural de aços inoxidáveis dúplex Fe-25%Cr-5%Ni com teores de carbono entre 0,02% e 0,37% em massa.
Palavras-chave em português
Aço inoxidável
Microestrutura
Solidificação
Resumo em português
Este trabalho apresenta um estudo sobre o efeito do teor de carbono na formação da microestrutura dos aços inoxidáveis dúplex para três ligas de composição base em massa Fe-25%Cr-5%Ni, cujos teores de carbono são 0,02%, 0,12% e 0,37%. A primeira liga, com 0,02%C, apresentou modo de solidificação ferrítico (LL -> LL + ?? -> ??) e microestrutura constituída por ferrita e austenita, que foi formada através de reação de precipitação no estado sólido. Já a segunda liga, com 0,12%C, apresentou microestrutura constituída por ferrita, austenita, formada via reação peritética (LL + ?? -> ??), e pelo carboneto M23C6 (M=Fe,Cr). Por outro lado, a terceira liga, com 0,37%C, apresentou microestrutura formada por dendritas de ferrita e austenita, também formada via reação peritética (LL + ?? -> ??), com uma rede de carbonetos nas regiões interdendriticas. Conforme indicaram os resultados obtidos por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X, tais carbonetos correspondem ao M23C6 (M=Fe,Cr) e o M7C3 (M=Fe,Cr), sendo este último formado nas regiões onde a relação C:M (M=Fe,Cr) é maior. Com o aumento do teor de carbono, foi observada uma redução dos teores médios totais de ferrita na microestrutura das ligas estudadas bem como o aumento da fração de carbonetos. Para as três ligas, os valores de dureza Vickers obtidos para a ferrita foram superiores ao obtidos para a austenita. Ao final do trabalho, foram propostos desenhos esquemáticos que mostram formação da microestrutura em cada liga.
Título em inglês
Microstructural study of Fe-25%Cr-5%Ni duplex stainless steels with weight carbon contents between 0.02% and 0.37%.
Palavras-chave em inglês
Duplex stainless steel
Fe-Cr-Ni-C system
Microstructure
Solidification
Resumo em inglês
This work presents a study about the effect of carbon content on the microstructure formation of duplex stainless steels for three alloys based on weight composition Fe 25%Cr-5%Ni, whose carbon content is 0.02%, 0.12%, and 0.37%. The first alloy, with 0.02%C, presented ferritic solidification mode (LL -> LL + ?? -> ??) and a microstructure consisting of ferrite and austenite, which was formed through precipitation reaction in the solid-state. The second alloy, with 0.12%C, showed microstructure consisting of ferrite, austenite, formed according to the peritectic reaction (LL + ?? -> ??), and by the M23C6 (M = Fe, Cr) carbide. On the other hand, the third alloy, with 0.37%C, presented microstructure formed by dendrites of ferrite and austenite, also formed according to the peritectic reaction (LL + ?? -> ??), with a carbide network in the interdendritic regions. As indicated by the results obtained through scanning electron microscopy and X-ray diffraction, such carbides correspond to M23C6 (M = Fe, Cr) and M7C3 (M = Fe, Cr), which was formed in the regions where the C:M (M = Fe, Cr) ratio is greater. According to their increasing carbon content, a reduction in the average total ferrite content was observed in the microstructure of the studied alloys, as well as an increase in the fraction of carbides. For the three alloys, the Vickers hardness values obtained for ferrite were higher than those obtained for austenite. At the end of the work, schematic drawings were proposed to show the microstructure formation in each alloy.
 
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Data de Publicação
2021-09-10
 
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