Efeitos da transformação martensítica induzida por deformação no aço inoxidável AISI 304 aplicada a transformadores usados em fornos elétricos a arco

Abstract

O aço inoxidável austenítico AISI 304 é considerado metaestável, e desta forma ele está sujeito à transformação martensítica quando sobre ele é aplicado algum tipo de tensão mecânica ou quando ele é submetido a ambientes com temperaturas criogênicas. O presente trabalho possui como objetivo avaliar as alterações na microestrutura e nas propriedades mecânicas e magnéticas deste material, resultantes da transformação martensítica induzida por deformação plástica, visando a sua aplicação em tanques de transformadores de forno elétrico a arco. Para isso utilizaram-se amostras de aço inoxidável austenítico AISI 304 em diferentes níveis de pré-deformação. Foram empregadas as técnicas de análise quantitativa por difração de raios X, Meandering Winding Magnetometer e microscopia ótica para investigar as transformações de fase e as mudanças na permeabilidade magnética e nas propriedades mecânicas do material ao longo da área útil dos corpos de prova. Através do uso destas técnicas, verificou-se a presença da fase magnética martensita α’ desde a menor pré-deformação aplicada, com um evidente aumento dos valores de permeabilidade magnética relativa e maior resistência mecânica, ao passo que a deformação aumentava. Desse modo é evidenciada a importância da correta seleção, uso e estudo do comportamento dos materiais para se obter maior eficiência e prolongar a vida útil dos mais diversos equipamentos

The austenitic stainless steel AISI 304 is considered metastable, and therefore it is susceptible to martensitic transformation when subjected to mechanical stress or exposed to cryogenic temperatures. The present study aims to evaluate the changes in microstructure, mechanical, and magnetic properties of this material resulting from deformation-induced martensitic transformation, with the goal of its application in electric arc furnace transformer tanks. For this purpose, samples of austenitic stainless steel AISI 304 were used at different levels of pre-deformation. Quantitative analysis techniques such as X-ray diffraction, Meandering Winding Magnetometer, and optical microscopy were employed to investigate phase transformations, changes in magnetic permeability, and mechanical properties across the useful area of the speciments. Though the use of these techniques, the presence of martensitic α’ magnetic phase was observed even at the lowest applied pre-deformation, accompanied by a noticeable increase in relative magnetic permeability values and greater mechanical strength as deformation increase. This underscores the importance of proper material selection, utilization, and study of material behavior to achieve greater efficiency and prolong the lifespan of various equipment