Efeito de pequena fração volumétrica de fase sigma na

1. Micrografia 4: Superfície da amostra após ensaio de polarização cíclica. Amostra envelhecida a 850ºC por 1 minuto. Luz polarizada. Micrografia 5: Superfície da amostra após ensaio de polarização cíclica. Amostra envelhecida a 850ºC por 5 minutos. Luz polarizada. Micrografia 6: Superfície da amostra após ensaio de polarização cíclica. Amostra envelhecida a 850ºC por 8 minutos. Efeito de pequena fração volumétrica de fase sigma na corrosão por pite do aço inoxidável UNS S31803. Autor: MAURÍCIO MAGALHÃES maumagalhaes@yahoo.com.br Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Magnabosco rodrmagn@fei.edu.br www.fei.edu.br Departamento de Engenharia Mecânica Objetivos Verificar a influência na resistência a corrosão por pite do aço UNS S31803 de frações volumétricas de fase sigma inferiores a 10%, obtidas por envelhecimento isotérmico a 850ºC por tempos de até 8 minutos, determinando qual a máxima fração volumétrica de fase sigma admissível, ou seja, a que não comprometa a resistência a corrosão por pite. Resultados e Discussão Micrografia 1: Envelhecimento por 1 minuto a 850ºC. Ataque: KOH, seletivo a fase sigma (0,18%). Micrografia 2: Envelhecimento por 5 minutos a 850ºC. Ferrita (escura), austenita (cinza) e sigma (branca) (3,3%). Ataque: Behara modificado. Micrografia 3: Envelhecimento por 8 minutos a 850ºC. Ferrita (escura), austenita (cinza) e sigma (branca) (4,7%). Ataque: Behara modificado. Materiais e métodos Material em estudo: Aço inoxidável UNS S31803 (SAF 2205).Composição química média: Tratamento térmico e preparação das amostras Quatro séries de amostras foram produzidas através de envelhecimento isotérmico a 850ºC, por tempos de 1 a 8 minutos, através de imersão em banho de alumínio fundido, acondicionado em cadinho refratário, no forno Carbolite BFL 18/8 (Figura 1). Os corpos-de-prova metalográficos sofreram lixamento de 220, 320 e 500 mesh e polimento utilizando pasta de diamante de diâmetros 6 m, 3 m, e finalmente 1 m. Para ambas as etapas foi utilizada a politriz automática Struers Abramin (Figura 2). Caracterização quantitativa da microestrutura Para caracterização da microestrutura foi realizado ataque de Behara modificado nas amostras polidas. A fração volumétrica de fase sigma foi determinada por estereologia quantitativa após ataque eletrolítico em solução de KOH (10%) realizado no equipamento Struers Lectropol (Figura 3), a 2 Vcc durante um minuto. Na sequência foram submetidas a análise de imagens através do software Qmetals. A fração volumétrica de ferrita foi obtida com o auxílio de um ferritoscópio Fischer (figura 4). Para verificar a dureza após o envelhecimento foi utilizado o microdurômetro Shimadzu (Figura 5). Os ensaios de polarização cíclica foram conduzidos em um potenciostato modelo Voltalab 10 (figura 6), em solução de 3,5% NaCl, após 5 minutos de imersão. Gráfico 1: Curva de polarização cíclica em 3,5% NaCl, para a amostra envelhecida por 1 minuto a 850ºC. Gráfico 2: Curva de polarização cíclica em 3,5% NaCl, para a amostra envelhecida por 5 minutos a 850ºC. Gráfico 3: Curva de polarização cíclica em 3,5% NaCl, para a amostra envelhecida por 8 minutos a 850ºC. (a) (b) Gráfico 4: Fração volumétrica de ferrita, austenita e fase sigma em função do tempo de envelhecimento a 850ºC. Gráfico 5: Potenciais de corrosão (E*), pite (Epite) e proteção (Eprot) em função do tempo de envelhecimento nas amostras tratadas a 850ºC. • Conclusões • O principal mecanismo de formação de fase sigma nas amostras envelhecidas é a decomposição eutetóide da ferrita, gerando também austenita secundária. • A tendência a formar pites aumenta quanto mais alta for a formação de fase sigma, ou seja, quanto maior for o tempo de envelhecimento. • Frações volumétricas de fase sigma inferiores a 5% não comprometem o potencial de pite e o de corrosão. Contudo, pode-se observar vários picos de densidade de corrente, o que indica tentativas de quebra da película passiva, em possíveis locais de nucleação de pites que se repassivam. • Em relação aos potenciais de proteção (Eprot) observa-se que o mesmo cai, mostrando que quanto maior é o tempo de envelhecimento, maior é a dificuldade de repassivação da amostra após a formação de pites. Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 • Agradecimentos • Ao Centro Universitário da FEI pelo patrocínio do projeto e concessão de bolsa de iniciação científica ao aluno Maurício Magalhães. • Ao Prof. Dr. Rodrigo Magnabosco pela orientação e estímulo no decorrer do projeto. • Aos técnicos do Laboratório de Materiais pela colaboração. • Aos meus pais, irmãos e minha namorada pelo incentivo que me vem sendo dado.