Efeitos da composição na permeabilidade magnética dos aços inoxidáveis ​​austeníticos

Introdução

Aços inoxidáveis ​​austeníticos geralmente não magnéticos, com permeabilidade magnética de cerca de 1,0. As permeabilidades acima de 1,0 estão associadas à quantidade de fases de ferrita ou martensita presentes no aço 'austenítico' e, portanto, dependem de:

• Composição química

• Trabalho frio e condições de tratamento térmico

Este artigo discute os efeitos da composição.

Efeitos de composição

Graus 304 (1.4301), 321 (1.4541) e 316 (1.4401) têm composições 'equilibradas' para permitir que sejam facilmente soldáveis. Isso é conseguido garantindo que, em sua condição normal de recozimento (amolecido), eles contêm alguns por cento da ferrita delta. Isso resulta em permeabilidades um pouco acima de 1,0.

As adições de níquel e nitrogênio promovem e estabilizam a fase de austenita, enquanto o molibdênio, o titânio e o niobio estabilizam a ferrita.

Os aços inoxidáveis ​​austeníticos mais baixos são, portanto, os tipos de nitrogênio 304LN (1.4311) e 316ln (1.4406) ou os tipos de níquel alto 310 (1.4845) e 305 (1.4303).

Por outro lado, permeabilidades mais altas podem ser esperadas em graus como 301 (1,4310), 321 (1,4541) e 347 (1,4550), com conteúdo de níquel inferior ou adições de titânio ou nióbio, que são poderosos elementos estabilizadores de ferrita.

Durante a soldagem desses aços, ocorrem mudanças estruturais. Alguns da austenita no material pai podem se transformar em ferrita delta a altas temperaturas e, no resfriamento, isso é parcialmente retido à temperatura ambiente. As hastes e fios de enchimento de soldagem geralmente são 'ampliados' para evitar a diluição na zona de fusão, mas mais importante são equilibrados para ter níveis deliberadamente altos de ferrite de 5% ou, às vezes, 10%, para minimizar o risco de rachaduras a quente durante a soldagem.

Consequentemente, a permeabilidade do metal na solda e na zona afetada pelo calor pode ser significativamente maior do que no material pai original. Efeitos semelhantes podem ocorrer após o corte de plasma ou chama de aços inoxidáveis ​​austeníticos.

Em geral, as peças fundidas têm composições com um viés em relação à ferrita em comparação com os graus fortes e, consequentemente, serão mais magnéticos.

Efeito do trabalho frio e temperatura na formação de martensita

A transformação da austenita em martensita pode ser desencadeada pelo trabalho frio ou pelo efeito de baixas temperaturas. A estabilidade de um aço austenítico para essa transformação é medido usando o MD₃₀ temperatura. Isso é definido como a temperatura na qual 50% da austenita originalmente presente será transformada em martensita quando submetida a uma tensão verdadeira fria de 0,30. Isso representa cerca de 35% de tensão de engenharia. A fórmula para calcular essa temperatura foi proposta pela primeira vez por Angel e posteriormente modificada para levar em conta o tamanho do grão.

MD30 = 551 - 462 (C + N) - 9.2SI - 8.1MN - 13.7Cr - 29 (Ni + Cu) - 18,5mo - 68NB - 1,42 (tamanho da ASTM GRINHA - 8)

Será note que todos Os elementos contribuem para a estabilização da austenita para a transformação de martensita. A tabela a seguir fornece um valor aproximado para alguns aços austeníticos comuns:

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