Avaliação da influência do processo de têmpera e revenimento sobre a resistência à corrosão do aço inoxidável martensítico AISI 420

Abstract

Os processos de degradação dos materiais metálicos afetam diretamente na durabilidade de diversos componentes mecânicos, resultando em custos vinculados à substituição ou reparo e, também, possíveis acidentes até mesmo fatais. Para redução dos problemas causados, a seleção das ligas metálicas, baseadas em composições químicas que resistam ao meio nos quais os materiais são expostos e as microestruturas que os componentes apresentam precisam ser levadas em consideração. O refinamento de grão e as diferentes microestruturas desenvolvidas nos aços influenciam na taxa de corrosão e, consequentemente, na resistência à corrosão do material. Assim, a realização de estudos para avaliar a relação entre estes parâmetros e o comportamento de corrosão dos aços é de grande importância. Neste trabalho foi, então, avaliado o comportamento do aço inoxidável martensítico AISI 420, com diferentes microestruturas, sob condições de corrosão com ácido sulfúrico (H2SO4 ). Dez amostras foram temperadas a partir da temperatura de austenitização de 900ºC e outras dez amostras foram submetidas a temperatura de austenitização de 1100ºC. Em cada grupo desse, duas amostras permaneceram somente na condição temperada, enquanto duas amostras foram revenidas a 450ºC com tempo de patamar de 30 min e outras duas com 60 min. Também foi realizado revenimento a 600ºC, com duas amostras em tempo de patamar de 30 min e as outras duas com 60 min. Nas amostras temperadas foi utilizado tempo de patamar de 30 min. Análises de ensaios eletroquímicos, utilizando H2SO4 como eletrólito, foram executadas de modo a determinar a interferência destas microestruturas sobre a taxa de corrosão, além de análises por microscopia óptica e eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que as amostras com microestruturas obtidas nas amostras austenitizadas a 1100ºC obtiveram melhor resistência à corrosão.

The degradation processes of metal materials directly affect the durability of various mechanical components, resulting in costs linked to replacement or repair and possible even fatal accidents. To reduce the problems caused, the selection of metal alloys, based on chemical compositions that resist the medium in which the materials are exposed and the microstructures that the components present need to be considered. Grain refinement and different microstructures developed in steels influence corrosion rate and, consequently, on corrosion resistance of the material. Thus, the conduct of studies to evaluate the relationship between these parameters and the corrosion behavior of steels is of great importance. In this work, the behavior of AISI 420 martensitic stainless steel was evaluated, with different microstructures, under corrosion conditions with sulfuric acid (H2SO4 ). Ten samples were quenched from the austenitization temperature of 900ºC and ten other samples were submitted to austenitization temperature of 1100ºC. In each group of these two samples remained only in temperate condition, while two samples were tempered at 450ºC with a level time of 30 min and two others with 60 min. Tempering was also performed at 600ºC, with two samples at a level time of 30 min and the other two with 60 min. In quenched samples, a level time of 30 min was used. Analysis of electrochemical tests, using H2SO4 as electrolyte, were performed in order to determine the interference of these microstructures on the corrosion current, as well as analysis by optical microscopy and scanning electron. The results showed that the samples with microstructures obtained in austenitized samples at 1100ºC obtained better corrosion resistance.