Avaliação comparativa de barras laminadas do aço AISI 316L com e sem tratamento térmico de solubilização

Abstract

A ampla utilização dos aços inoxidáveis austeníticos pode ser justificada pela combinação favorável de propriedades, tais como: resistência à corrosão e à oxidação, resistência mecânica a quente, trabalhabilidade e soldabilidade. As propriedades destes aços são afetadas, não somente pela matriz austenítica, mas, também, por inúmeras outras fases tais como ferrita δ, carbonetos, fases intermetálicas, nitretos, sulfetos, boretos e martensita induzida por deformação. A quantidade, o tamanho, a distribuição e a forma destas fases têm influência marcante nas propriedades do material. Um melhor entendimento da resposta de cada etapa de fabricação torna-se de grande valia na busca de processos mais otimizados e de maior previsibilidade. Este trabalho buscou comparar as características de barras laminadas de diâmetro 31,75 mm de aço inoxidável austenítico do tipo Fe-17%Cr-12%Ni-2,5%Mo (AISI 316L) como laminada e após tratamento térmico de solubilização. As amostras foram submetidas a ensaios de sensitização, conforme norma ASTM A262 - 93 A, ensaio de corrosão por exposição à névoa salina, segundo NBR 8094 e ASTM B 117, análises microestruturais através de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura, análise comparativa das curvas de polarização e avaliação de algumas propriedades mecânicas. Testes realizados não apontam diferenças significantes nos ensaios realizados para verificar a influência na resistência à corrosão generalizada e à corrosão intergranular (sensitização). As análises das propriedades mecânicas apontam que o material que não sofreu tratamento de solubilização apresenta uma resistência mecânica maior, podendo estar associada a um menor tamanho de grão, porém menor alongamento, este podendo estar associado com uma maior concentração de ferrita delta. Através do ensaio eletroquímico de polarização potenciodinâmica e a análise da morfologia da superfície dos aços estudados, pôde-se perceber que o aço AISI 316L sem tratamento apresentou um comportamento mais nobre em termos de resistência à corrosão localizada.

The wide utilization of austenitic stainless steel can be justified by its favorable properties combinations such as: corrosion and oxidation resistance, hot work resistance, workability and weldability. Not only does the austenitic matrix affect the properties but also the range of possible phases such as δ-ferrite; carbides precipitation, intermetallic phases, nitrides, sulfides, borides and deformation-induced martensite. The quantity, size, distribution and morphology of theses phases have great influence on the material properties. Understanding the influence of each fabrication step becomes necessary to achieve an optimum and predictable process. The purpose of the present work was comparing the characteristics of 31,75 mm austenitic stainless steel round bars type Fe-17%Cr-12%Ni-2,5%Mo (AISI 316L) as rolled and after solution annealing heat treatment. The tested specimens were submitted to the susceptibility to intergranular attack test in accordance with ASTM A262 - 93 A standard, salt spray test in accordance with NBR 8094 and ASTM B 117 standard, microstructural analyses through optical microscopy and SEM (scanning electron microscopy), potentiodynamic polarization analysis and evaluation of some mechanical properties. Tests performed do not indicate significant differences between the sample that was heat treated and the one that was just rolled, concerning the salt spray test and the susceptibility to intergranular attack test. The mechanical properties tests indicate that the solution annealing heat treatment specimen had greater mechanical resistance which could be related to smaller grain size, but smaller elongation that could be associated with greater δ ferrite concentration. Potentiodynamic polarization and the morphology analysis indicated that the samples without heat treatment had shown better pit corrosion resistance.