Mechanical, structural and tribological properties of superaustenitic stainless steel submitted at solution heat treatment

Abstract

RESUMOO aço inoxidável superasutenítico apresenta diversas aplicações tecnológicas, principalmente em ambientes corrosivos. A precipitação de diferentes fases pode alterar algumas de suas propriedades mecânicas. Tais alterações afetam vários fatores, incluindo a vida útil do material diante de condições de trabalho adversas. Neste estudo, medidas de Indentação Instrumentada, Tribologia e Difração de Raios X (DRX) foram utilizadas para avaliar possíveis alterações em regiões próximas à superfície em amostras tratadas termicamente. Os parâmetros analisados foram: dureza e módulo de elasticidade, coeficiente de atrito e alterações estruturais na célula unitária nas fases identificadas. Os resultados foram comparados com aço austenítico comum da famí-lia AISI 304. A presença das fases  (grupo espacial P42mnm) e austenita- (grupo espacial Fm3m) foram detectadas. Os dados analisados indicaram que a presença da fase intermetálica  contribuiu para pequenas alterações na dureza em regiões próximas à superfície e no coeficiente de atrito. Para regiões mais profundas (bulk) as propriedades analisadas foram semelhantes aos aços inoxidáveis comerciais.Palavras-chave: aço austenítico, aço superaustenitico, refinamento Rietveld. ABSTRACTThe superaustenitic stainless steel presents several technological applications, mainly in corrosive environments. The different phase precipitation might alter some of its mechanical properties. Such alterations affect several factors, including the working life of the material under adverse working conditions. In this study, Instrumented Indentation techniques, Tribology and X-ray diffraction (XRD) were used to evaluate alterations in regions close to the surface. The parameters analyzed were: hardness and elastic modulus (instrumented indentation), friction coefficient (tribology) and structural alterations of the unit cell of the identified phases (XRD -Rietveld Refinement). All properties analyzed were compared with those of common austenitic steel. The presence of -phase (space group P42mnm) and -austenite (space group Fm3m) were detected. Data analyzed indicated that the presence of -phase caused small alteration in properties such as hardness in regions close to the surface. In the regions farther from the surface (material bulk) data can be compared to that of conventional austenitic steel.

Cold Deformation and Hardness on Superaustenitic Stainless Steel: Evaluation Methods

“…The solubilized superaustenitic showed the pattern of austenite spectrum, with greater intensity in the plan (111), characteristic of the FCC structure. The reflections (111)γ, (200)γ, (220)γ, and (311)γ corresponding to the austenite phase were identified and corroborate with several results in the literature 18,19 .…”