Yan et al. (34) estudaram o aço Fe-11,7%Cr-0,2%Ti-0,2%Nb-0,012%C-
0,009%N-0,4%Si-0,5%Mn (% em peso) após envelhecimento a 940°C por 5min e resfriamento ao ar, partindo-se do estado bruto de fundição e laminado a frio. Nesta condição eles observaram por MEV a presença de precipitados de TiN com geometria próxima à cúbica, tamanho da ordem de 3µm, concentrado principalmente nos contornos de grão. Através do emprego de MET eles observaram a presença de precipitados de NbC (esférico) e de Fe2Nb (plaquetas) com tamanho da ordem de
150-300nm. Estes precipitados foram diferenciados através de análise química por EDS e pela diferença em suas morfologias.
Askoy et al. (36) estudaram variações do aço inoxidável ferrítico (Fe-18%Cr- 0,25%Mn-0,28%Si-0,4%C) com adições de 1% em peso de Mo, V, Ti e Nb para
avaliação dos efeitos d observaram que em tod redução da dureza da su entretanto, as adições el +15% para V, +16% para impacto Charpy, manteve Liu et al. (6) estud 0,09%Mn-0,55%Si, % em peso), após tratamentos 20min seguidos por têm aço contendo 0,10% de apresentou campo bifási 0,03% de carbono mant 2.5 apresentam-se as m tratados a 1200°C por 10 de carbono apresentou que o aço com 0,10% d M23C6 nos contornos de
na ferrita.
(a)
Figura 2.5: Micrografias em
diferentes teores de carbono
MacDonald et al variações comerciais do sem estabilização, com u medidor sensível da taxa que a precipitação do car Sung et al. (8) estu
de elementos de liga nas propriedade odas as amostras com adições de eleme superfície (-12% para Mo e Ti, -20% para elevaram a resistência ao desgaste abras ara Mo e +19% para Ti). A tenacidade, ava
ve-se constante para todas as amostras. tudaram dois aços do tipo AISI430 (Fe- em peso) com variação do teor de carbono os térmicos nas temperaturas de 1200°C
mpera com taxa superior a 300°C/s. Eles e C apresentou precipitados do tipo M23
ásico austenita/ferrita a alta temperatura. nteve-se monofásico nestes tratamentos micrografias obtidas por Liu et al. (6) pa
10min. Nestas micrografias observa-se qu u somente recristalização e crescimento de carbono apresentou precipitação de de grão. Observa-se também a presença
(b) em MEV de dois aços AISI 430 estudados por no. (a) 0,03% de C e (b) 0,10% de C.
al. (7) estudaram as variações microes
o aço AISI430, sendo uma estabilizada a uma máquina de simulação termomecân xa de deformação e com análises via ME carbonitreto Nb(C,N) seguiu o gráfico da fig
tudaram a nitretação a alta temperatura d
des mecânicas. Eles mentos de liga houve ra V e -22% para Nb), asivo (+14% para Nb, valiada por ensaio de
-16,10%Cr-0,13%Ni- ono (0,10 e 0,03% em C e 1250°C por 10 e les observaram que o
3C6 e provavelmente
a. Já o aço contendo s térmicos. Na figura para ambos os aços, que o aço com 0,03% to de grão, enquanto e carbonetos do tipo a de duas colorações
b)
or Liu et al. (6) contendo
oestruturais de duas ao Ti e Nb e a outra cânica acoplada a um ET. Eles observaram figura 2.6.
AISI430 (Fe-16,3%Cr-0, apresenta-se a microgra Observa-se nesta microg + ferrita). Dado ao trata observar na micrografia carbono (canto direito, n 1100ºC) e uma de nitro observação é corroborad tempo de tratamento não
Figura 2.6: Precipitação do
(Fe-0,016%C-0,69%Mn-0,36
(a)
Figura 2.7: (a) Micrografia e
mostrando a presença de fer função da profundidade da a 2.3 Extração de precipit
A literatura aprese precipitados. Uma das
T em pe ra tu ra [° C ] αααα' Martensita Ferrita 0,36%Mn-0,28%Si-0,04%C, % em pes rafia obtida para a condição nitretada a rografia a presença de dois campos: marte
tamento de nitretação ter sido realizado ia da figura 2.7(a) a presença de duas m , nos antigos grãos de austenita que coex itrogênio (canto esquerdo – superfície d rada pelo gráfico da figura 2.7(b) onde pa ão se verifica a presença de N após 160µm
o carbonitreto Nb(C,N) experimental e calculada. 36%Si-16,32%Cr-0,29%Ni-0,017%N-0,16%Nb, % e
(b em MO do aço AISI430 nitretado a alta temperatu ferrita (α) e martensita (α’). (b) Variação da concen
amostra. Micrografia e gráfico obtidos de (8). pitados
esenta poucas referências sobre o proces s principais referências é o trabalho de
% em peso Nb αααα ta + Martensita eso). Na figura 2.7 a 1100°C por 15min. rtensita e (martensita o a 1100°C, pode -se martensitas, uma de existem com ferrita a de nitretação). Esta para a temperatura e µm de espessura. a. Gráfico obtido de (7). em peso) (b)
atura (1100°C por 15min), entração de nitrogênio em
cesso de extração de de Burke (22). Neste
trabalho é discutida a técnica de extração de precipitados, em ligas de ferro e de níquel, feita com o reagente de Berzelius. Segundo Burke (22), o reagente de Berzelius apresentado é uma modificação feita por Meineke (37) do reagente inicialmente proposto por Berzelius (38). O reagente proposto inicialmente por Berzelius consistia de uma solução de cloreto de cobre II (CuCl2) para a dissolução
de ferros fundidos e posterior determinação do teor de carbono total. Segundo Berzelius, este reagente dissolve totalmente as fases da matriz e todo o carbono que não está na forma de precipitados, é avaliado através de flocos de carbono nos precipitados. Meineke (37) propôs que fossem adicionados ao reagente proposto por Berzelius o ácido tartárico, cloreto de potássio (KCl) e ácido clorídrico (HCl) para melhorar o tempo de dissolução.
Segundo o trabalho de Burke (22), o reagente de Berzelius (160g de CuCl 2,
140g de KCl, 10g de ácido tartárico, 925mL de água destilada e 75mL de HCl) apresenta certa solubilidade de alguns precipitados freqüentemente encontrados nos aços e superligas de Ni. Na tabela 2.2 são apresentadas as insolubilidades destes precipitados no reagente de Berzelius.
Tabela 2.2: Insolubilidade de precipitados no reagente de Berzelius segundo Burke (22).
Compostos Insolubilidade (%) NbC, B4C, TiN, Cr5B3, ZrO2, CrP 99±1 Cr23C6, Cr3C2, TiC, WC, TaC, VC, Cr2N 96±1 Cr7C3, (W,Ti)C, VN, Al2O3, TiS2 93±1 W2C, 3Y2O3·5Al2O3, NiO 90±1 Fe3C, MoC, Mo2C, Y2O3, La2O3, Nd2O3 <2
A solubilidade de alguns precipitados pode ser observada, por exemplo, pela análise da dissolução da matriz do aço API-X80, feita por Ramírez (9). Neste trabalho foi feita a extração de precipitados com uso do reagente de Berzelius, e pouca cementita (Fe3C) foi observada com auxílio da difração de raios-X, como mostra a
figura 2.8(a).
Na figura 2.8(a) pode-se observar que este aço apresenta uma quantidade apreciável de cementita, a qual não foi observada no padrão de difração dos precipitados extraídos (figura 2.8(c)). Em algumas micrografias do trabalho de Ramírez podem ser observados pequenos carbonitretos de Ti, como mostrado na figura 2.8(b), que é corroborado pelo padrão de difração. Assim, como foi previsto por Burke (22), o padrão de difração retrata a insolubilidade de Ti(C,N) no reagente de Berzelius e a solubilidade da cementita.
(a) (b)
(c)
Figura 2.8: Aço microligado API-X80 estudado por Ramírez (9). (a) Micrografia em MEV mostrando
apreciável quantidade de microconstituinte eutetóide contendo cementita. (b) Micrografia em MO do aço API-X80 mostrando a presença de um nitreto de titânio (TiN). (c) Padrão de difração de raios-X (radiação CuKα) para os precipitados extraídos com uso do reagente de Berzelius.