Efeito da marcação a laser na resistência à corrosão do aço inoxidável DIN 1.4110

Abstract

Este trabalho tem por objetivo avaliar a influência da marcação a laser por fibra ótica na resistência à corrosão do aço inoxidável martensítico DIN 1.4110 utilizado na indústria metalúrgica, mais especificamente em cutelaria. Para isso, amostras do aço foram tratadas termicamente em um forno de atmosfera controlada a 1060 ºC para realização da têmpera, seguido de revenimento a 250 ºC por 90 minutos. Entre a têmpera e o revenimento foi realizado tratamento criogênico a – 80 ºC durante 20 minutos. O material, após ser tratado termicamente, passou pelas etapas de usinagem e acabamento. Com o produto pronto, foram realizadas marcações a laser com variação de espaçamento de 0,02 mm, 0,04 mm e 0,08 mm a seco, em água e solução de água com passivante. Para avaliar a microestrutura do material utilizou-se microscópio óptico e microscópio eletrônico de varredura com detector de dispersão de energia. Na avaliação da resistência à corrosão utilizou-se as técnicas de ensaio acelerado por névoa salina e ensaio de corrosão por imersão. Aplicou-se rugosímetro para medição da rugosidade do material, termovisor para medição da temperatura do aço durante a marcação a laser e espectrômetro de emissão ótica para análise da composição química. Os resultados obtidos apontam leve melhora na resistência à corrosão para as peças marcadas com água em comparação à marcação a seco, no entanto, a marcação com água e passivante indicou melhora na resistência à corrosão quando comparada com as demais.

This study aims to evaluate the effect of marking with a fiber optic laser in the corrosion resistance of martensitic stainless steel DIN 1.4110 steel used in the metallurgical industry, more specifically in cutlery. To do such work, the steel samples were heat treated in a controlled atmosphere furnace at 1060 ºC and quenched, followed by tempering at 250 ºC for 90 minutes. Between a quenching and tempering, a cryogenic treatment was carried out at -80 ° C for 20 minutes. After that, the material was machined and surface finished. The final product was laser marked with 0.02, 0.05 and 0.08 mm thickness, marks in air, water and passivating water solution. For microscopic analysis of the material, a scanning electron microscope (SEM) with an energy dispersion spectrometer (EDS) was used. For evaluation of the corrosion resistance, the following were used: salt spray and immersion tests. A roughness meter was used to measure the roughness of the material, surface thermal imager for water temperature during laser marking and optical emission spectrometer for the analysis of chemical composition. The results showed a small improvement in the corrosion resistance at parts marked in water in comparison to dry marking, however, marking in passivating water solution increased the corrosion resistance compared the others.