Avaliação de efeito do tratamento térmico de envelhecimento artificial na propriedade mecânica e microestrutura do aço inoxidável AISI 630

Abstract

O tratamento térmico de envelhecimento artificial tem por finalidade aumentar as propriedades mecânicas do material, em especial sua dureza, favorecida por meio da precipitação de compostos intermetálicos ricos em cobre, embora, outros elementos de liga como o nióbio também precipitam durante este processo. O presente trabalho objetivou analisar o tratamento de solubilização seguido por envelhecimento e superenvelhecimento artificial no aço inoxidável martensítico endurecido por precipitação AISI 630 / 17-4 PH. Esse aço oferece uma combinação notável quanto à resistência à corrosão e ao aumento de dureza. O tratamento térmico consistiu na solubilização a 1050°C durante 22 minutos de acordo com a dimensão da peça, seguido por resfriamento em água. Após solubilização e resfriamento, realizou-se o envelhecimento artificial a 480°C durante 1 hora, seguido por resfriamento ao ar. Ao final dos tratamentos térmicos e análise da microestrutura, notou-se que não houve a visualização aparente dos compostos intermetálicos de cobre, visto que, são de dimensões demasiadamente pequenas. Contudo, ocorreu o aumento significativo na dureza devido à precipitação de uma segunda fase no caso do envelhecimento, enquanto houve uma queda na dureza após o superenvelhecimento devido à presença de precipitados incoerentes com a matriz.

The purpose of the artificial ageing heat treatment is to increase the mechanical properties of the material, especially its hardness, which is favored by the precipitation of copper-rich intermetallic compounds, although other alloying elements such as niobium also precipitate during this process. The aim of this study was to analyse the treatment of solubilization followed by ageing and artificial super-ageing of the precipitation-hardened martensitic stainless steel AISI 630 / 17-4 PH. This steel offers a remarkable combination of corrosion resistance and increased hardness. The heat treatment consisted of solubilization at 1050°C for 22 minutes according to the size of the part, followed by cooling in water. After solubilization and cooling, artificial ageing was carried out at 480°C for 1 hour, followed by cooling in air. At the end of the heat treatments and microstructure analysis, it was noted that there was no apparent visualization of the copper intermetallic compounds, since they are too small, however, there was a significant increase in hardness due to the precipitation of a second phase in the case of aging, as well as a drop in hardness after super-aging due to the presence of precipitates incoherent with the matrix.