Aços ferríticos 2,25cr-xw-v-nb - análise da evolução microestrutural e comportamento mecânico sob condições de fluência

AÇOS FERRÍTICOS 2,25Cr-xW-V-Nb - ANÁLISE DA EVOLUÇÃO MICROESTRUTURAL E COMPORTAMENTO MECÂNICO SOB CONDIÇÕES DE FLUÊNCIA

Resumo Neste trabalho, estudou-se o comportamento microestrutural e mecânico de ligas Fe-Cr-W(V), baseando-se a análise nas alterações da composição química do aço 2,25Cr-1,6W–V(Nb) (T23) visando à identificação dos efeitos da presença do B, da elevação dos teores de W e da redução dos teores de Mo nas propriedades de resistência mecânica e à fluência. Para isso, foram fundidas e tratadas termicamente três ligas com composição química controlada, particularizando as concentrações de Mo, W e B. Após a submissão das ligas a envelhecimento artificial, procedeu-se a caracterização microestrutural através de microscopia ótica e eletrônica de varredura e transmissão. As propriedades mecânicas foram caracterizadas através de ensaios de tração e fluência. Este estudo possibilitou a identificação do papel do B na alteração das rotas de precipitação de carbetos, da degradação da resistência à fluência devido à ausência de Mo e da faixa de concentração adequada de W. Foi identificado também, que os finos carbetos com estequiometria (V,Nb)C e o W em solução sólida, são as principais variáveis metalúrgicas responsáveis pela resistência à fluência nas ligas estudadas. Palavras-chave: aços ferríticos, Cr -W; Cr-Mo; precipitação; carbetos; fluência

I. INTRODUÇÃO Aços Cr-Mo tradicionais, como o 2,25Cr-1Mo (T22), vêm sendo utilizados com sucesso, desde a década de 40, em plantas de geração termelétrica. Entre tanto, a necessidade de redução dos custos de combustível e das emissões de CO2 e NOx reflete na elevação da temperatura e da pressão de operação. Este incremento dos parâmetros de operação requer materiais que apresentem maior resistência mecânica e à fluência do que os tradicionais Cr-Mo, porém a custos semelhantes de produção. Um dos materiais candidatos a esta aplicação é o aço 2,25Cr-1,6W-Nb-V (T23), que se caracteriza pela substituição parcial do