Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20191724
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Artigo Original

ANÁLISE DA MARTENSITA INDUZIDA POR DEFORMAÇÃO DE UM AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO 304L COM CONCENTRADORES DE TENSÃO SUBMETIDO A FADIGA DE BAIXO CICLO

ANALYSIS OF THE STRAIN-INDUCED MARTENSITE OF A 304L AUSTENITIC STAINLESS STEEL WITH STRESS CONCENTRATORS SUBJECTED TO LOW CYCLE FATIGUE

Jéssica Gadêlha Chaves, Gláucio Soares da Fonseca, Luiz Carlos Rolim Lopes

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Resumo

Os aços inoxidáveis austeníticos metaestáveis sofrem transformações de fase de microestrutura austenítica para martensítica quando sujeitos à deformação a frio, melhorando significativamente sua resistência mecânica (efeito TRIP). A transformação é influenciada pela temperatura, composição química, taxa de deformação e estado de tensões durante a deformação. Para compreender a transformação martensítica no AISI 304L, foram analisadas amostras com e sem descontinuidade circular submetidas a esforços cíclicos. Existem poucos trabalhos relacionando a transformação martensítica com estes tipos de esforços, e em muitos casos, estes aços estão submetidos a este carregamento. A análise da martensita αʹ foi feita através de ferritoscopia e sua morfologia obtida via microscopia ótica. Os resultados mostraram para a amostra sem descontinuidade circular, que ocorre uma saturação da deformação e os laços de histerese ficaram sobrepostos, não havendo a necessidade de um elevado número de ciclos para se obter uma deformação em torno de 0,10 e uma fração volumétrica de martensita entre 6 e 7%. Após ensaio de fadiga em diferentes frequências para amostras com descontinuidade circular notou-se que em frequências menores, as amostras apresentam próxima a descontinuidade circular maiores frações volumétricas de martensita, pois o trabalho da deformação é menor, sendo assim sofrem menos com o efeito da temperatura que tende a inibir a transformação de fase.

Palavras-chave

Aço inoxidável austenítico 304L; Efeito TRIP; Fadiga de baixo ciclo; Transformação martensítica.

Abstract

The metastable austenitic stainless steels undergo phase transformations of austenitic microstructure for martensitic when subjected to cold deformation, significantly improving its mechanical resistance (TRIP effect). The transformation is influenced by the temperature, chemical composition, deformation rate and tensions states during deformation. In order to understand the martensitic transformation in AISI 304L, samples with and without circular discontinuity and cyclic load were analyzed. There are few works relating the martensitic transformation to these types of stress state, and in many cases, these steels are subjected to this loading. The analysis of α’ martensite was done by means of the ferritescope and its morphology obtained by optical microscopy. The results showed for the sample without circular discontinuity, that a deformation saturation occurs, and the hysteresis loops were superimposed, not requiring a high number of cycles to obtain a deformation around 0.10 and a volume fraction of martensite between 6 and 7%. After fatigue test at different frequencies for samples with circular discontinuity, it was noticed that in the lower frequencies, the samples presented near the circular discontinuity greater volumetric fractions of martensite, since the deformation work is smaller, undergoing thus less with the effect of the temperature which tends to inhibit phase transformation

Keywords

304L austenitic stainless steel; TRIP effect; Low cycle fatigue; Martensitic transformation.

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