Caracterização microestrutural e mecânica do aço inoxidável ferrítico AISI 409 submetido à oxidação cíclica e isotérmica
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
O aço inoxidável ferrítico AISI 409 é o material líder na fabricação de componentes da parte fria do sistema de exaustão veicular, locais onde ocorrem a condensação de gases provenientes da combustão do motor. Nos processos de soldagem dos aços inoxidáveis, o gás argônio é habitualmente utilizado como gás de proteção, protegendo a poça de fusão (metal líquido) e o cordão de solda da oxidação causada pelo ar atmosférico. O objetivo desta pesquisa é avaliar a estabilidade microestrutural e o comportamento mecânico do material ao sofrer oxidação isotérmica em atmosfera de argônio e cíclica, como continuação das pesquisas de Silva (2021) e Rodrigues (2014). A oxidação isotérmica ocorreu em forno tubular por 2h, 4h, 8h, 16h, 32h e 50h, entre 850°C e 950°C, na atmosfera de argônio, contendo 1ppm de O2. Já as amostras submetidas à oxidação cíclica, passaram por teste de oxidação com imersão em condensado (TOC) a 70 ºC e por teste de oxidação puro (TOP) a 300ºC, sem imersão em condensado. As amostras oxidadas foram lixadas manualmente com lixas de carbeto de silício e polidas com Alumina, a fim de retirar a camada passiva formada durante os ensaios de oxidação. A microestrutura do substrato metálico foi observada utilizando o Microscópio Óptico. A análise qualitativa de fases foi realizada por Difração de raios X (DRX). Para caracterização mecânica, foi realizado o ensaio de microdureza Vickers (HV), e, a partir da microdureza determinou-se o limite de resistência a tração correspondente. Na micrografia obtida do ensaio de oxidação cíclica observou-se a presença de poros e fissuras. Na micrografia obtida do ensaio de oxidação isotérmica, não foi observado mudança na microestrutura ferrítica. Por meio da difração de raios X, a presença de MnO, 〖"Cr" 〗_"2" "O" _"3" e 〖"Fe" 〗_"2" "O" _"3" (na amostra submetida à oxidação cíclica) foi observada. Não há presença de carbetos de cromo nos difratogramas. Por médio do ensaio de microdureza, verificou-se o aumento substancial da resistência mecânica e da microdureza, com o acréscimo da temperatura de oxidação de 850ºC para 900ºC e sua redução a 950ºC.
Palavras-chave: Oxidação cíclica. Oxidação Isotérmica. Aço Inoxidável Ferrítico.
Description
Keywords
Oxidação cíclica, Oxidação isotérmica, Aço Inoxidável Ferrítico
Citation
Silva, Joanne Bruna da. Caracterização microestrutural e mecânica do aço inoxidável ferrítico AISI
409 submetido à oxidação cíclica e isotérmica. Orientadora: Maria de Fátima Salgado. 2023. 55 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) - Instituto Federal do Piauí, Campus Teresina Central, Teresina, 2023.