| Resumo : |
Este trabalho de doutorado tem por objetivo principal comprovar a transformação de ferrita em austenita no aço inoxidável dúplex UNS S31803 deformado plasticamente, além de estudar os fenômenos envolvidos nessa transformação. Para isso, caracterizou-se a sua microestrutura após tratamento térmico de solubilização em diferentes temperaturas, 1000, 1100, 1175 e 1200°C. Na sequência foram realizados os ensaios de tração, para se determinar as propriedades mecânicas na condição inicial. Com a amostra deformada pelo ensaio de tração, na região de estricção do corpo-de-prova (CDP), em condição de deformação triaxial, fez-se a caracterização microestrutural com ataque eletrolítico de ácido oxálico e medição de fases por ferritoscópio. Realizaram-se também ensaios de laminação, condição de deformação biaxial, nas mesmas condições de solubilização já mencionadas, com redução de espessura de 10, 30 e 50%. Após a laminação fez-se a caracterização microestrutural com ataque químico de Beraha modificado e ataque eletrolítico de ácido oxálico e posterior medição de fases por ferritoscópio e estereologia quantitativa, além de imagens por microscopia eletrônica de varredura. Foram feitos também ensaios de difração de raios X (DRX) e ainda, como análise indireta de quantificação de fases, a medição de densidade. Verifica-se que a quantidade de ferrita diminui com o aumento do encruamento. Não é observado nenhum fenômeno térmico que explique tal transformação e verifica-se que, antes e após a deformação, as únicas fases presentes são austenita e ferrita, daí, credita-se essa transformação como consequência da deformação plástica imposta, similar a transformação martensítica reversa induzida por deformação (TMRID). Ainda, verifica-se que para cada condição de temperatura de solubilização a diminuição de ferrita ocorre de forma diferente, isso provavelmente porque a fração inicial da mesma, bem como o tamanho de grão, são diferentes para cada temperatura estudada. Outra constatação importante é que a "textura" imposta pela deformação afeta diretamente as medições realizadas por meio magnético, caso do ferritoscópio, e do DRX. Comparando as condições de deformação triaxial e biaxial, verifica-se que a transformação da ferrita em austenita é mais acentuada na condição triaxial do que na biaxial, provavelmente porque as componentes de cisalhamento, para uma mesma deformação efetiva no ensaio de tração, são mais intensas que na laminação, condição necessária para que a transformação martensítica reversa induzida por deformação ocorra. Análise por elementos finitos foi realizada simulando os dois processos de deformação empregados, e pode-se correlacionar a diminuição de fração de ferrita com a energia envolvida em cada processo e ainda mais especificamente, com a energia desviatória, que é responsável pela deformação plástica. Ficou evidente que a energia de deformação envolvida em cada processo (tração e laminação) é o parâmetro que mais afeta a transformação martensítica reversa. Entretanto, diferentes modos de carregamento levam a diferentes distribuições de estado de tensão e deformação. Observa-se também que os valores obtidos de densidade apresentam concordância com as medições de fases, mostrando que a fase menos densa, ferrita, está sendo substituída pela fase mais densa, a austenita. |