Avaliação de parâmetros ultrassônicos em aços inoxidáveis expostos a ciclos isotérmicos

Resumo

Os aços inoxidáveis duplex e austeníticos apresentam excelentes propriedades mecânicas e resistência a corrosão, sendo amplamente utilizados em plantas químicas e petroquímicas. Entretanto, quando submetidos a altas temperaturas de serviço, como processo de soldagem, pode ocorrer variação das propriedades mecânicas em função da precipitação de fases secundárias que são responsáveis pela fragilização do material e diminuição da resistência a corrosão, além do fenômeno da sensitização. Técnicas não destrutivas são utilizadas na inspeção de equipamentos e podem ser aplicadas na avaliação de materiais quanto ao surgimento e a evolução de falhas decorrentes de alterações microestruturais. Dentre as técnicas não destrutivas, a ultrassônica é uma das mais empregadas na inspeção industrial para identificação e caracterização de materiais, tais como, a determinação de atenuação sônica, constantes elásticas, corrosão, tensões residuais, entre outras. Por apresentarem uma estrutura anisotrópica, a microestrutura destes aços inoxidáveis é responsável pela variação da atenuação e velocidades ultrassônicas às quais estão relacionadas ao tamanho e orientação dos grãos, respectivamente. Este trabalho tem como objetivo principal o estudo da influência da temperatura em corpos de prova em aços inoxidáveis com o intuito de correlacionar a atenuação sônica com a variação do tamanho do grão, para o aço austenítico AISI 316L, e a precipitação de fases secundárias, para o aço duplex UNS S31803, uma vez que a correlação do tamanho do grão com a atenuação para este último aço, não apresentou variações significantes. O parâmetro ultrassônico de atenuação em função da frequência mostrou-se uma ferramenta útil para avaliar as transformações microestruturais das amostras em aço inoxidável austenítico 316L e duplex UNS S31803. O procedimento experimental utilizado para a determinação das velocidades sônica transversal e longitudinal foi satisfatório quanto aos resultados encontrados, ao serem confrontados com os teóricos. Para os aços austeníticos foi verificado que a atenuação mostrou-se dependente do tamanho do grão. Em relação as amostras em duplex, não houve correlação do tamanho de grão com a atenuação, provavelmente há variações insignificantes quanto ao diâmetro médio do grão da austenita. A redução do tamanho de grão austenítico foi devida ao aumento da fase ferrítica, onde são precipitadas as fases secundárias responsáveis pelo aumento da dureza detectada pelo ensaio Vickers.