COMPROBACIÓN EN OBRA DE LAS MEDICIONES EFECTUADAS EN PROYECTO Y ABONO DE LAS

Os experimentos de EBSD foram realizados em amostras escolhidas depois dos ensaios de torção. Enfatizaram-se aquelas amostras cujas curvas de escoamento plástico apresentaram diferenças significativas e também

amostras nas quais foram aplicadas grandes deformações. O intuito foi observar as relações de orientação presentes nas amostras em todas as etapas do processo de deformação e também realizar análises a respeito da ocorrência de recristalização dinâmica estendida na ferrita.

A primeira análise com EBSD foi realizada em uma amostra do DSS62 tratado a 1300oC por 1 hora. O Mapa das orientações está na Figura 4.18.

Figura 27 Mapa das orientações da amostra do aço DSS62 tratado a 1300oC por 1 hora.

A Figura 4.18 mostra que o tratamento térmico proporcionou crescimento dos grãos da matriz (ferrita) e, aparentemente, não há formação de textura (orientação preferencial) de recristalização.

A verificação da textura foi feita através da construção de figuras de pólo. Por meio delas será permitido avaliar a ocorrência das relações de orientação para as duas fases constituintes. Obedecendo as correspondências da Tabela 2.2 serão testadas as hipóteses de Kurdjumov-Sachs, Nishiyama- Wassermann e Bain que são as componentes de orientação mais freqüentes em aços. A Figura 4.19 apresenta o par de figuras de pólos de acordo com a relação estabelecida para Kurdjumov-Sachs.

Figura 28 Figuras de pólo para as relações de Kurdjumov-Sachs para o aço DSS62 tratado a 1300oC por 1 hora.

As figuras de pólo da Figura 4.19 mostram que o tratamento térmico produziu um material praticamente isento de orientação nos planos [110] e [111] de alfa e gama. Observa-se que a isolinha máxima encontrada ficou em aproximadamente 6.235 vezes a configuração randômica (isolinha com indicie = 1). Existem, mesmo após longo tratamento térmico, vestígios da relação de

Kurdjumov-Sachs (K-S) conforme apontam as setas em destaque nos pólos coincidentes das figuras de pólo para os planos pré-estabelecidos. A Figura 4.20 avalia a ocorrência da relação de orientação do tipo N-W.

Figura 29 Figuras de pólo para as relações de N-W para o material DSS62 tratado a 1300oC por 1 hora.

As figuras de pólo da Figura 4.20 mostram algumas fracas componentes com relação de orientação do tipo N-W, mas o índice de textura é mais baixo que aquele apresentado nas relações do tipo K-S (Figura 4.19).

A Figura 4.21 apresenta os resultados para as figuras de pólo da relação de orientação de Bain.

Figura 30 Figuras de pólo para as relações de Bain do material DSS62 tratado a 1300oC por 1 hora.

As figuras de pólo da Figura 4.21 não revelam a presença de relações de orientação de Bain, pois não se constata a existência de regiões que sejam simultaneamente semelhantes nas quatro figuras de pólo apresentadas.

O estudo da probabilidade de se encontrar planos coincidentes entre as fases ferrita e austenita em determinados ângulos de rotação foi realizado através de funções de distribuição de orientações (ODFS). A Figura 4.22 traz as ODFS para ferrita e austenita do aço DSS62 tratado a 1300oC/1hora.

Figura 31 ODFS das fases alfa e gama para o material DSS62 tratado a 1300oC por 1 hora.

A comparação das ODF’s mostra que realmente não há nenhuma correlação estabelecida entre as duas fases da amostra para nenhum dos cortes realizados. Nelas é possível constatar que as maiores probabilidades tanto em alfa como em gama ocorrem em regiões distintas do espaço de suas respectivas ODFS. É possível ainda observar que a ferrita apresenta maior

probabilidade de se encontrar planos com textura (27 vezes o randômico) quando comparada a ODF da austenita (9 vezes a orientação randômica).

A desorientação entre os grãos de ferrita e também para a austenita foi construída de forma gráfica através dos pontos coletados com EBSD. A Figura 4.23 traz os dois gráficos da distribuição para os constituintes.

Figura 32 Gráficos de distribuição do ângulo de desorientação para ferrita (A) e austenita (B).

Os gráficos apontam para uma configuração do material onde a fase alfa apresenta fração significativa de subgrãos e austenita com maior proporção de grãos com contornos de alto ângulo (acima de 16º).

(A)

Para não tornar repetitiva a apresentação dos resultados todos os dados de EBSD para as amostras seguintes serão organizados na mesma seqüência dos resultados até aqui relatados (mapas de orientação, PF, ODF e gráficos de desorientação)

A seguir serão apresentados agora os dados para amostras do aço DSS62 tratadas a 1300oC por 1 hora que foram reaquecidas e mantidas por tempos de encharque distintos a temperatura de ensaio de 1200oC. Os tempos de encharque foram 60s e 900s respectivamente.

Figura 33 Mapas de orientação para o aço DSS62 tratado termicamente e reaquecido a 1200oC em tempos distintos de encharque: (A) 60s e (B) 900s.

(A)

Figura 34 Figuras de pólo para relação de orientação do tipo K-S no DSS62 encharcado a 1200oC por 60 segundos.

Figura 35 Figuras de pólo para as relações de K-S para o aço DSS62 reaquecido a 1200oC com tempo de encharque de 900s.

Figura 36 Figuras de pólo para relação de orientação do tipo N-W no DSS62 encharcado a 1200oC por 60 segundos.

Figura 37 Figuras de pólo para relação de orientação do tipo N-W no DSS62 encharcado a 1200oC por 900 segundos.

Figura 38 Figuras de pólo para relação de orientação de Bain no DSS62 encharcado a 1200oC por 60 segundos.

Figura 39 Figuras de pólo para relação de orientação de Bain no DSS62 encharcado a 1200oC por 900 segundos.

As figuras de pólo das Figuras 4.25 a 4.30 mostram que o tempo de encharque promove mudanças na orientação do material que inicialmente havia sofrido tratamento térmico. É possível perceber que para 60 segundos de tempo de encharque a 1200oC o aço DSS62 sofre um aumento significativo nos índices de orientação. As isolinhas máximas, tanto para ferrita como para austenita, apresentou valores próximos a 20 vezes a configuração randômica. Já com o aumento do tempo de encharque o que se observa é um gradual efeito de perda de orientação da austenita, a qual tem seu maior valor relativo de orientação reduzido para próximo de 10 vezes o randômico.

Com relação às relações de orientação pode-se notar que existem variantes próximas às relações de K-S e N-W para as duas condições avaliadas. Entretanto, a relação que parece ser mais marcante é a do tipo K-S que possui maior número de pólos próximos da coincidência nos planos comparados pelas figuras de pólo. Já a relação de Bain não encontra correspondência em todos os planos cristalográficos que são estudados, isto é, não há componentes próximas em todas as hipóteses testadas, o que praticamente exclui a ocorrência deste tipo de correspondência entre as fases em estudo nestas condições.

Uma idéia global (em todos os planos possíveis) da textura encontrada para as duas condições experimentais empregadas (60 e 900 segundos) é mais bem obtida com a construção das ODF’S das duas amostras. As Figuras 4.31 e 4.32 apresentam as ODF’S da ferrita e da austenita.

Figura 40 Funções de distribuição de orientação (ODF’S) para as duas fases do aço DSS62 com tempo de espera de 60s.

Figura 41 Funções de distribuição de orientação (ODF’S) para as duas fases do aço DSS62 com tempo de espera de 900s.

As ODF’S mostram que o tempo de encharque de 60 segundos produz uma microestrutura mais orientada. Nestas condições já se encontra um material com textura acentuada (índices de textura acima de 100 vezes o randômico) na fase ferrítica e uma situação muito semelhante a esta na austenita. Para o tempo de encharque de 900 segundos observa-se que, apesar de apresentar maior orientação do que aço resultante de tratamento térmico, o nível máximo de orientação da austenita é aproximadamente a metade daquele apresentado em 60 segundos.

A próxima etapa de análise com EBSD foi realizada sobre as amostras resultantes dos ensaios de torção a quente até a ruptura. A Figura 4.33 traz os mapas de orientação destas amostras.

(A)

(B)

Figura 42 Mapas de orientação para o aço DSS62 e reaquecido a 1200oC e deformado até ruptura: (A) 60 segundos e (B) 900 segundos.

As ODF’S das fases ferrita e austenita para as duas condições estão dispostas nas Figuras 4.34 (60 segundos) e 4.35 (900 segundos).

Figura 43 ODF’S das fases da amostra DSS62 deformada a 1200oC com tempo de encharque de 60 segundos.

Figura 44 ODF’S das fases da amostra DSS62 deformada a 1200oC com tempo de encharque de 900 segundos.

Os mapas de orientação da Figura 4.33 mostram que a deformação promoveu redução no tamanho das partículas de austenita e as ODF’S das Figuras 4.34 e 4.35 mostram que o material possui textura marcante. Os valores das isolinhas das amostras deformadas são maiores que aqueles observados para as amostras reaquecidas e sem deformação. As Figuras 4.36 e 4.37 apresentam as PF’S para verificar se a relação de K-S ainda está presente nas amostras deformadas.

Figura 45 Figuras de pólo para relação K-S no DSS62 deformado a 1200oC. Tempo de encharque de 60 segundos.

Figura 46 Figuras de pólo para relação K-S no DSS62 deformado a 1200oC. Tempo de encharque de 900 segundos.

As PF mostram que o DSS62 nas condições em que foi deformado ainda preserva alguma componente de orientação do tipo K-S, principalmente no material com tempo de encharque de 60 segundos. Entretanto, é possível notar que a orientação na fase austenítica (isolinha máxima igual a 14.5 para planos da família 110) é significativamente menor que aquela apresenta pela matriz ferrítica (máxima igual a 25.3). Considerando que as ODF’S das amostras deformadas apontam a existência de uma forte textura, o efeito da presença destas fracas componentes do tipo K-S pode ser considerado secundário para o resultado global.

De forma a não tornar repetitiva a apresentação dos resultados de EBSD, as PF’S para análise da presença das relações de orientação de N-W e Bain foram reunidas no apêndice A. É possível observar a ocorrência destas relações através da comparação dos pólos de maior intensidade das figuras que obedecem as correspondências dos reticulados descritas na Tabela 2.2 no capítulo de revisão.

Foi verificado também o efeito que a deformação provocou sobre a característica de desorientação nas fases. Os gráficos de desorientação para as duas fases de cada amostra deformada serão apresentados na seqüência.

(A)

(B)

Figura 47 Gráficos de desorientação nas fases para o DSS62 deformado a 1200oC até ruptura com tempo de encharque de 60 segundos: (A) ferrita e (B)

(A)

(B)

Figura 48 Gráficos de desorientação nas fases para o DSS62 deformado a 1200oC até ruptura com tempo de encharque de 900 segundos: (A) ferrita e

(B) austenita.

Os gráficos para a fase ferrítica estão de acordo com os contornos dos mapas de orientação com relação à fração aproximada de grãos e subgrãos quando se analisa apenas o ângulo de desorientação (16º). Os gráficos da ferrita para os dois tempos revelam que mesmo após severa deformação existe uma fração superior a 70% de contornos de alto ângulo.

Vale a pena mencionar que a presença de relações de orientação foi apreciada também no aço DSS60 o qual possui grande potencial para a precipitação de austenita nas condições avaliadas. Resultados semelhantes foram observados quando foram duas amostras do DSS60 foram reaquecidas a 1000oC e mantidas por 60 e 1800 segundos respectivamente. Foram detectadas componentes do tipo K-S e N-W em sua maioria e algumas componentes de Bain, além de forte orientação preferencial avaliada através das ODF’S. Alguns destes resultados serão utilizados pontualmente durante a discussão e a observação completa dos dados pode ser feita consultando o Apêndice A.