Propriedades e características do aço inoxidável duplex

Propriedades e características do aço inoxidável duplex

A quantidade relativa de ferrita e austenita no produto laminado ou processado do aço inoxidável duplex depende de sua composição química e histórico de trabalho quente. Como o diagrama de fases mostra, pequenas alterações na composição podem ter um grande efeito na fração de volume relativo das duas fases. Um único elemento de liga promove a formação de ferrita ou austenita. O equilíbrio de fase de ferrita/austenita em estruturas metalográficas pode ser previsto por regressão linear multivariada da seguinte forma:

CREQ =% Cr + 1,73% SI + 0,88% MO

Nieq =%ni + 24,55%c + 21,75%n + 0,4%cu

% Ferrite = -20,93 + 4,01 CREQ - 5,6 NIEQ + 0,016 T

T (Celsius) é a temperatura de recozimento, 1050-1150 ° C, e o conteúdo do elemento é percentual em peso (%em peso).

Ao ajustar o conteúdo de cromo, molibdênio, níquel e nitrogênio e controlar a operação de aquecimento, o equilíbrio de fase desejado pode ser obtido, ou seja, a proporção da fase de ferrita é de 45-50%e o restante é a fase de austenita.

Para a produção rolante de aço inoxidável duplex, os melhores resultados podem ser obtidos por recozimento de solução sólida a uma temperatura de recozimento apropriada, seguida pela extinção da água. É importante que o tempo entre o material que deixa o forno de aquecimento e a extinção da água seja o mais curto possível, minimizando a perda de calor, o que pode levar à precipitação de fases prejudiciais antes que a água seja extinta para a temperatura ambiente.

Para a soldagem do aço inoxidável duplex, a entrada ideal de calor deve ser dada para cada série e configuração de soldagem, para que a taxa de resfriamento seja rápida o suficiente para evitar a precipitação de fases prejudiciais, mas não tão rápido que a ferrita excessiva é retida perto da linha de fusão . Na prática, isso pode ocorrer quando a soldagem de peças com grandes diferenças no tamanho da seção ou quando a soldagem de seções grossas com baixa entrada de calor. Nesse caso, a solda fina na seção espessa é extinta muito rapidamente e não permite tempo suficiente para que uma quantidade suficiente de ferrita seja convertida em austenita, resultando em ferrita excessiva na zona afetada pelo calor da solda.

Como o nitrogênio aumenta a temperatura na qual a austenita começa a se formar a partir de ferrita, como mostra a Figura 3, também acelera a conversão de ferrita em austenita. Portanto, se o aço inoxidável contiver nitrogênio, mesmo a uma taxa de resfriamento relativamente rápida, a quantidade de austenita pode quase atingir o nível de equilíbrio. Para aços inoxidáveis ​​duplex de segunda geração, esse efeito reduz a possibilidade de excesso de ferrita na zona afetada pelo calor da solda.

2 fase precipitada

A fase prejudicial pode ser formada em alguns minutos à temperatura crítica, como mostrado no diagrama de precipitação isotérmica de 2205 e 2507 aço inoxidável duplex na Figura 4. A fase de precipitação reduz significativamente a resistência à corrosão e a tenacidade do aço inoxidável, portanto o cumulativo O tempo de permanência na faixa de temperatura de precipitação, como a operação de formação, especialmente o tempo de soldagem e resfriamento após o recozimento, deve ser reduzido o máximo possível. Foram desenvolvidos graus de aço inoxidável duplex modernos que maximizam a resistência à corrosão e atrasam a precipitação de fase prejudicial para permitir a fabricação suave. No entanto, uma vez que a fase prejudicial é formada, ela só pode ser removida por recozimento completo da solução, seguido pela extinção da água