Estudo da sinterização de uma liga Fe-22,5Cr-5,5Ni obtida pela mistura de pós elementares

Abstract

Usualmente a sinterização de Aços Inoxidáveis AID (ligas Fe-Cr-Ni) ocorre a partir de pós pré-ligados de
AID ou pelo balanceamento entre pós de aços inoxidáveis austeníticos misturado com pós de aços inoxidáveis
ferríticos, proporcionando uma microestrutura duplex. O objetivo deste trabalho foi investigar a possibilidade
de desenvolver uma rota alternativa de produção do AID com menor custo, além de avaliar as características
microestruturais e mecânicas da liga Fe-22,5Cr-5,5Ni. Neste contexto, buscou-se desenvolver uma
liga a partir de misturas de pós elementares de formulação similar ao AID UNS S32205 e com diferentes
isotermas buscando a difusão entre os elementos, com o intuito de eliminar a necessidade de obtenção de pós
pré-ligados de elevado custo. Os pós de partida foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX) e Microscopia
Eletrônica de Varredura (MEV), e empregados na produção de 10 (dez) formulações que foram
uniaxialmente conformadas em pastilhas de 18,88 mm de diâmetro e tratadas termicamente com tempos variando
entre 1 (uma) e 6 (seis) horas; com isotermas de 1000ºC; 1100°C e 1200ºC e sob atmosfera controlada
de nitrogênio. Com o uso de Microscopia Óptica (MO), foram selecionadas 4 (quatro) misturas para avaliação
complementar. Esse estudo englobou a análise de difusão dos elementos Fe, Cr e Ni por Espectroscopia
de Energia Dispersiva (EDS) acoplada ao MEV, e avaliação microestrutural por (MO, MEV, DRX). Os resultados
obtidos com as análises por MO e MEV revelaram uma baixa difusão do cromo na matriz de ferro.
Espectros obtidos por DRX apresentaram a formação de picos de ferrita e em algumas das amostras pequenos
picos de austenita, não sendo possível apontar a formação de uma estrutura duplex. A análise de espectroscopia
Raman indicou a formação de óxido de cromo no entorno das partículas de cromo, evitando sua
difusão na matriz ferrítica. Por fim, os ensaios de microdureza revelaram uma relação diretamente proporcional
ao aumento da temperatura e tempo de sinterização com as microdurezas apresentadas pelas misturas
obtidas com pós elementares.