BR112014005275B1

BR112014005275B1 - Aço inoxidável duplex

Info

Publication number: BR112014005275B1
Application number: BR112014005275-1A
Authority: BR
Inventors: Oliver James; Jonsson Jan Y; Thulin Alexander
Original assignee: Outokumpu Oyj
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2022-09-20
Also published as: EP2753724B1; JP6190367B2; KR20140052079A; CA2847076A1; MY170606A; FI20110291A0; FI20110291A; BR112014005275A2; EP2753724A1; AU2012306232A1; KR20180125628A; EA201490405A1; EP2753724A4; KR20150046391A; FI126574B; MX364139B; US20140219856A1; WO2013034804A1; TW201319275A; CA2847076C

Abstract

AÇO INOXIDÁVEL DUPLEX A presente invenção está correlacionada a um aço inoxidável duplex ferrítico- austenítico, o qual apresenta uma alta formabilidade utilizando o efeito TRIP, e uma alta resistência à corrosão e equivalente resistência à corrosão por ponto otimizada. O aço inoxidável duplex contém menos de 0,04% em peso de carbono, menos de 0,7% em peso de silício, menos de 2,5% em peso de manganês, de 18,5-22,5% em peso de cromo, de 0, 8-4, 5% em peso de níquel, de 0, 6-1, 4% em peso de molibdênio, menos de 1% em peso de cobre, de 0,10-0,24% em peso de nitrogênio, o restante sendo ferro e inevitáveis impurezas que ocorrem nos aços invenção inoxidáveis.

Description

A presente invenção está correlacionada a um aço inoxidável duplex ferritico-austenitico, o qual apresenta uma alta formabilidade utilizando o efeito TRIP {Transformation Induced Plasticity - Plasticidade Induzida por Transformação), e uma alta resistência à corrosão e equivalente resistência à corrosão por ponto {Pitting Resistance Equivalent - (PRE)) otimizada.

O efeito da plasticidade induzida por transformação (TRIP) se refere à transformação da austenita a martensita retida metaestável, durante a deformação plástica, como resultado de esforço ou tensão impostos. Essa propriedade permite aos aços inoxidáveis que possuem o efeito TRIP apresentar uma alta formabilidade, ao mesmo tempo em que mantêm uma excelente resistência.

É conhecido do Pedido de Patente da Finlândia, FI 20100178 um método de fabricação de um aço inoxidável ferritico-austenitico tendo uma satisfatória formabilidade e alto alongamento, cujo aço contém em % em peso menos de 0,05% de C, 0,2-0,7% de Si, 2-5% de Mn, 19-20,5% de Cr, 0,8-1,35% de Ni, menos de 0,6% de Mo, menos de 1% de Cu, 0,16-0,24% de N, o balanço sendo ferro e inevitáveis impurezas. O aço inoxidável do Pedido de Patente FI 20100178 é tratado termicamente, de modo que a microestrutura do aço contenha 45-75% de austenita na condição térmica tratada, a microestrutura restante sendo ferrita. Além disso, a temperatura Md30 medida do aço inoxidável é ajustada entre 0 e 50°C, a fim de utilizar o efeito da plasticidade induzida por transformação (TRIP) para melhorar a formabilidade do dito aço inoxidável. A temperatura Md30, que é uma medição da estabilidade da austenita com relação ao efeito TRIP, é definida como a temperatura na qual um esforço real de 0,3 proporciona uma transformação de 50% da austenita em martensita.

O objetivo da presente invenção é de melhorar as propriedades do aço inoxidável duplex descrito no Pedido de Patente PI 20100178 e de obter um novo aço inoxidável duplex ferritico-austenitico, utilizando o efeito TRIP, com uma nova composição quimica, em que pelo menos os teores de molibdênio e manganês são modificados. As características essenciais da invenção são relacionadas nas reivindicações anexas.

De acordo com a invenção, o aço inoxidável duplex ferritico-austenitico contém menos de 0,04% em peso de carbono, menos de 0,7% em peso de silicio, menos de 2,5% em peso de manganês, de 18,5-22,5% em peso de cromo, de 0,84,5% em peso de niquel, de 0,6-1,4% em peso de molibdênio, menos de 1% em peso de cobre, de 0,10-0,24% em peso de nitrogênio, o restante sendo ferro e inevitáveis impurezas que ocorrem nos aços inoxidáveis. O enxofre é limitado a menos de 0,010% em peso, preferivelmente, menos de 0,005% em peso, o teor de fósforo é inferior a 0,040% em peso, e a soma de enxofre e fósforo (S+P) é inferior a 0,04% em peso, o teor total de oxigênio é abaixo de 100 ppm.

Opcionalmente, o aço inoxidável duplex da invenção contém um ou mais elementos adicionados, conforme mostrado a seguir: o teor de aluminio é maximizado para menos de 0,04% em peso, preferivelmente, o teor máximo é inferior a 0,03% em peso. Além disso, boro, cálcio e cério são opcionalmente adicionados em pequenas quantidades; os teores preferidos para o boro e o cálcio são inferiores a 0,003% em peso e para o cério inferior a 0,1% em peso. Opcionalmente, o cobalto pode ser adicionado até 1% em peso para substituir parcialmente o niquel, e o tungsténio pode ser adicionado até 0,5% em peso para substituir parcialmente o molibdênio. Também, um ou mais elementos do grupo que contém nióbio, titânio e vanádio pode ser opcionalmente adicionado ao aço inoxidável duplex da presente invenção, em que os teores de nióbio e titânio são limitados até 0,1% em peso e o teor de vanádio limitado até 0,2% em peso.

De acordo com o aço inoxidável da invenção, a equivalente resistência à corrosão por ponto (PRE) foi otimizada, proporcionando uma satisfatória resistência à corrosão, a qual se dispõe na faixa de 27-29,5. A temperatura critica da corrosão por ponto (CPT) se dispõe na faixa de 20-33°C, preferivelmente, 23-31°C. O efeito TRIP (Plasticidade Induzida por Transformação) na fase da austenita é mantido, em conformidade com a temperatura Md30 medida, na faixa de 0-90°C, preferivelmente, na faixa de 10-70°C, a fim de garantir uma satisfatória formabilidade. A proporção da fase austenita na microestrutura do aço inoxidável duplex da invenção é na condição tratada termicamente de 45-75% em volume, vantajosamente, de 55-65% em volume, o restante sendo ferrita, a fim de criar condições favoráveis para o efeito TRIP. O tratamento térmico pode ser realizado usando diferentes métodos de tratamento térmico, tais como, recozimento da solução, recozimento por indução de alta frequência ou recozimento local, numa faixa de temperatura de 900 a 1200°C, preferivelmente, de 950 a 1150°C.

Os efeitos de diferentes elementos na microestrutura são descritos a seguir, onde os teores dos elementos são apresentados em % em peso: - Carbono (C) : participa da fase da austenita e apresenta um forte efeito com relação à estabilidade da austenita. O carbono pode ser adicionado até 0,04% em peso, e niveis mais altos proporcionam uma influência prejudicial sobre a resistência à corrosão. - Nitrogênio (N) : é um importante estabilizador da austenita nos aços inoxidáveis duplex, e assim como o carbono, aumenta a estabilidade contra a martensita. O nitrogênio também aumenta a resistência, a propriedade de têmpera por esforços e a resistência à corrosão. As expressões gerais empíricas da temperatura Md3o indicam que o nitrogênio e o carbono apresentam a mesma forte influência com relação à estabilidade da austenita. Pelo fato de o nitrogênio poder ser adicionado aos aços inoxidáveis em maior proporção do que o carbono, sem provocar efeitos adversos sobre a resistência à corrosão, os teores de nitrogênio de 0,10 a 0,24% são eficazes nos presentes aços inoxidáveis. Para um perfil de propriedade ótimo, o teor de nitrogênio de 0,16-0,21% é preferível. - Silicio (Si) : é normalmente adicionado aos aços inoxidáveis com a finalidade de desoxidação na etapa de fusão, e não deve ser abaixo de 0,2%. 0 silicio estabiliza a fase da ferrita nos aços inoxidáveis duplex, mas, apresenta um maior efeito de estabilização na fase de estabilidade da austenita contra a formação da martensita, do que o mostrado nas expressões correntes. Por essa razão, o silicio é maximizado para 0,7%, preferivelmente, para 0,5%. - Manganês (Mn): é uma importante adição para estabilizar a fase da austenita e para aumentar a solubilidade do nitrogênio no aço inoxidável. O manganês pode parcialmente substituir o niquel (de custo bastante alto) e proporcionar ao aço inoxidável um correto balanço de fase. Um nivel demasiadamente alto no teor de manganês irá reduzir a resistência à corrosão. O manganês apresenta um efeito mais forte com relação à estabilidade da austenita contra a formação da martensita, portanto, o teor de manganês deve ser cuidadosamente observado. A faixa de teor do manganês deve ser inferior a 2,5%, preferivelmente, inferior a 2,0%. - Cromo (Cr) : é a principal adição para tornar o aço resistente à corrosão. O cromo por ser estabilizador da ferrita é também a principal adição para criar um adequado balanço de fase, entre a fase da austenita e a fase da ferrita. Para proporcionar essas funções, o nivel de cromo deve ser de pelo menos 18,5%, e para restringir a fase da ferrita para adequados niveis para a presente finalidade, o teor máximo deve ser de 22,5%. Preferivelmente, o teor de cromo é de 19,0-22%, mais preferivelmente, de 19,5%-21,0%. - Niquel (Ni) : é um elemento essencial de formação de liga para estabilizar a fase da austenita e proporcionar uma satisfatória ductilidade, em que pelo menos 0,8%, preferivelmente, pelo menos 1,5%, deve ser adicionado ao aço. Pelo fato de ter uma grande influência com relação à estabilidade da austenita contra a formação da martensita, o niquel deve estar presente em um limitado nivel. Além disso, pelo fato do alto custo e flutuação de preço, o niquel deve ser maximizado nos presentes aços inoxidáveis para 4,5%, preferivelmente, para 3,5%, mais preferivelmente, para 2,0-3,5%. O teor de niquel, ainda mais preferivelmente, deve se situar na faixa de 2,7-3,5%. - Cobre (Cu): normalmente, está presente na forma de residuo, de 0,1-0,5%, na maioria dos aços inoxidáveis, quando as matérias-primas, em grande proporção, se apresentam na forma de sucata de aço inoxidável contendo esse elemento. O cobre é um estabilizante fraco da fase da austenita, mas, apresenta um forte efeito com relação à resistência à formação da martensita e deve ser considerado na avaliação da formabilidade dos correntes aços inoxidáveis. Uma adição intencional de até 1% pode ser feita, mas, preferivelmente, o teor de cobre é de até 0,7%, mais preferivelmente, de até 0,5%. - Molibdênio (Mo) : é um estabilizador da ferrita que pode ser adicionado para aumentar a resistência à corrosão e, portanto, o molibdênio deve apresentar um teor de mais de 0,6%. Além disso, o molibdênio aumenta a resistência à formação da martensita e junto com outras adições, o molibdênio não pode ser adicionado numa quantidade maior 1,4%. Preferivelmente, o teor de molibdênio se situa na faixa de 1,O%-1,4%. - Boro (B) , Cálcio (Ca) e Cério (Ce) : são adicionados em pequenas quantidades aos aços inoxidáveis duplex, de modo a melhorar a usinabilidade, e nunca em teores demasiadamente altos, o que causar a deterioração de outras propriedades. Os teores preferidos para o boro e o cálcio são de niveis inferiores a 0,003% em peso e para o cério inferior a 0,1% em peso. - Enxofre (S) : nos aços inoxidáveis duplex deteriora a usinabilidade a quente e pode formar inclusões de sulfeto que influenciam negativamente a resistência à corrosão por ponto. 0 teor de enxofre, portanto, deve ser limitado a menos de 0,010% em peso, preferivelmente, menos de 0,005% em peso. - Fósforo (P) : deteriora a usinabilidade a quente e pode formar partículas ou filmes de fosfeto que influenciam negativamente a resistência à corrosão. O teor de fósforo, portanto, deve ser limitado a menos de 0,040% em peso, e de modo que a soma dos teores de enxofre e fósforo (S + P) seja inferior a 0,04% em peso. - Oxigênio (O) : o oxigênio junto com outros elementos residuais apresenta um efeito adverso com relação à ductilidade a quente. Por essa razão, é importante controlar a sua presença em niveis baixos, particularmente, para graus de aços inoxidáveis duplex altamente ligados, que são suscetíveis ao fissuramento. A presença de inclusões de óxidos pode reduzir a resistência à corrosão (corrosão por ponto), dependendo do tipo de inclusão. Um alto teor de oxigênio também reduz a tenacidade ao impacto.

De maneira similar ao enxofre, o oxigênio melhora a penetração da solda, mediante troca da energia superficial da poça de solda. Para a presente invenção, é aconselhável um nivel máximo de oxigênio abaixo de 100 ppm. No caso de um pó metálico, o teor máximo de oxigênio pode ser de até 250 ppm. - Aluminio (Al) : o aluminio deve ser mantido em um nivel baixo no aço inoxidável duplex da presente invenção, que apresenta um alto teor de nitrogênio, na medida em que esses dois elementos podem se combinar e formar nitretos de aluminio, que irão deteriorar a tenacidade ao impacto. O teor de aluminio é limitado a menos de 0,04% em peso, preferivelmente, menos de 0,03% em peso. Tungsténio (W): o tungsténio apresenta propriedades similares ao molibdênio e pode, algumas vezes, substituir o molibdênio, entretanto, o tungsténio pode promover uma precipitação da fase sigma, pelo que o teor de tungsténio deve ser limitado até 0,5% em peso. Cobalto (Co): o cobalto apresenta um comportamento metalúrgico igual ao do seu elemento "irmão" niquel, e o cobalto pode ser tratado da mesma maneira na produção do aço e de ligas. O cobalto inibe o crescimento de grãos sob elevadas temperaturas e melhora, de forma considerável, a manutenção da dureza e da resistência térmica. O cobalto aumenta a resistência à erosão por cavitação e a têmpera por esforços. O cobalto reduz o risco da formação da fase sigma nos aços inoxidáveis super-duplex. O teor de cobalto é limitado a 1,0% em peso. - Titânio (Ti) , Vanádio (V) e Nióbio (Nb) : os elementos de formação de micro-ligas, Ti, V e Nb pertencem ao grupo de adições assim chamado, pelo fato de significativamente modificarem as propriedades dos aços, sob baixas concentrações, normalmente, com efeitos benéficos no aço carbono, mas, no caso dos aços inoxidáveis duplex esses elementos também contribuem para indesejadas mudanças de propriedades, tais como, propriedades de impacto reduzidas, niveis de defeitos superficiais mais altos e reduzida ductilidade durante a fundição e laminação a quente. Muitos desses defeitos dependem da forte afinidade desses elementos pelo carbono e, em particular, pelo nitrogênio, no caso dos modernos aços inoxidáveis duplex. Na presente invenção, os teores de nióbio e titânio devem ser limitados a um máximo nivel de 0,1%, enquanto o vanádio é menos prejudicial e pode apresentar um nivel de teor inferior a 0,2%.

A presente invenção será agora descrita em maiores detalhes, fazendo-se referência aos desenhos anexos, nos quais: - a figura 1 ilustra a dependência da temperatura minima e máxima Md30, e dos valores de (PRE) (Pitting Resistance Equivalent - Equivalente Resistência à Corrosão por Ponto), entre os teores dos elementos (Si+Cr) e (Cu+Mo) nas ligas testadas da invenção; - a figura 2 ilustra um exemplo com valores constantes de (C+N) e (Mn+Ni) para a dependência da temperatura minima e máxima Md3o θ valores de (PRE) entre os teores dos elementos (Si+Cr) e (Cu+Mo), nas ligas testadas da invenção, de acordo com o mostrado na figura 1; - a figura 3 ilustra a dependência da temperatura minima e máxima Md30, e dos valores de (PRE) entre os teores dos elementos (C+N) e (Mn+Ni) nas ligas testadas da invenção; e - a figura 4 ilustra um exemplo com valores constantes de (Si+Cr) e (Cu+Mo) para a dependência da temperatura minima e máxima Md30 e valores de (PRE) entre os teores dos elementos (C+N) e (Mn+Ni), nas ligas testadas da invenção, de acordo com o mostrado na figura 3.

Assim, com base no exposto, os efeitos dos elementos do aço inoxidável duplex ferritico-austenitico de acordo com a invenção são apresentados com as composições quimicas A-G, conforme mostrado na Tabela 1. A dita Tabela 1 também contém a composição quimica para a referência do aço inoxidável duplex citado no Pedido de Patente FI 20100178, chamada de H, e em que todos os teores da Tabela 1 são expressos em % em peso. Tabela 1

As ligas A-F foram fabricadas em um forno de indução a vácuo, em escala de laboratório de 60 kg, na forma de pequenas placas, que foram laminadas a quente e laminadas a frio, reduzindo para uma espessura de 1,5 mm. A liga G foi produzida em escala de produção de 100 tonelada, seguido de laminação a quente e laminação a frio, na forma de bobina, com dimensões finais variáveis.

Quando comparado com os valores da Tabela 1, os teores de carbono, nitrogênio, manganês, niquel e molibdênio nos aços inoxidáveis duplex da invenção são significativamente diferentes do aço inoxidável de referência (H).

As propriedades, os valores para a temperatura Md3o, a temperatura critica de corrosão por ponto (CPT) , e os valores de (PRE) foram determinados para as composições químicas da Tabela 1, e os resultados são apresentados na Tabela 2 seguinte.

A temperatura prevista de Md30 (Md30, Nohara) da fase da austenita na Tabela 2 foi calculada usando a expressão de Nohara (1), estabelecida para aços inoxidáveis austeníticos: Md3o = 551-462(C+N) - 9,2Si-8,lMn - 13,7Cr-29 (Ni+Cu) -18,5 Mo-68Nb (1) quando recozidos à temperatura de 1050°C.

As temperaturas Md30 reais medidas (Md30 medida) mostradas na Tabela 2 foram estabelecidas mediante tensionamento das amostras por tração, em um esforço real de 0,3, sob diferentes temperaturas e através da medição da fração de martensita transformada com equipamento Satmagan. Esse equipamento de Satmagan é uma balança magnética, na qual a fração da fase ferromagnética é determinada mediante colocação de uma amostra em um campo magnético de saturação, e através de comparação do campo magnético e das forças gravitacionais induzidas pela amostra.

As temperaturas Md3o calculadas (Md3o calc.) apresentadas na Tabela 2 foram obtidas em conformidade com uma limitação matemática de otimização, a partir da qual o cálculo das expressões (3) e (4) foram derivados. A temperatura crítica de corrosão por ponto (CPT) é medida em uma solução de cloreto de sódio (NaCl) 1M, de acordo com o padrão ASTM G150, e abaixo dessa temperatura crítica de corrosão por ponto (CPT), a corrosão não é possível, e apenas um comportamento passivo é observado.

O equivalente à resistência à corrosão por ponto (PRE) é calculado usando a fórmula (2): PRE = %Cr + 3,3*%Mo + 30*%N - %Mn (2)

A soma dos teores dos elementos para (C+N) , (Cr+Si) , (Cu+Mo) e (Mn+Ni) em % em peso é também calculada para as ligas da Tabela 1, mostrada na Tabela 2. As somas (C+N) e (Mn+Ni) representam os estabilizadores da austenita, enquanto a soma (Si+Cr) representa os estabilizadores da ferrita, e a soma (Cu+Mo) os elementos tendo resistência à formação de martensita. Tabela 2

Quando se comparam os valores na Tabela 2, o valor de PRE disposto na faixa de 27-29,5 é muito maior que o valor de PRE no aço inoxidável duplex de referência (H), o que significa que a resistência à corrosão das ligas A-G é mais alta. A temperatura critica de corrosão por ponto (CPT) se situa na faixa de 21-32°C, sendo muito maior que a CPT para os aços inoxidáveis austeniticos, como, por exemplo, os graus de aço EN 1.4401 e similares.

As temperaturas Md3o previstas usando a expressão de Nohara (1) são substancialmente diferentes das temperaturas Md30 medidas para as ligas apresentadas na Tabela 2. Além disso, a partir da Tabela 2, é observado que as temperaturas Md3Q calculadas são bastante correspondentes com as temperaturas Md3o medidas, e que a limitação matemática da otimização usada para o cálculo, desse modo, é bastante adequada para os aços inoxidáveis duplex da presente invenção.

A soma dos teores dos elementos para (C+N) , (Si+Cr), (Mn+Ni) e (Cu+Mo) em % em peso para o aço inoxidável duplex da presente invenção foi usada na limitação matemática da otimização, para estabelecimento da dependência, por um lado, entre (C+N) e (Mn+Ni), e por outro lado entre (Si+Cr) e (Cu+Mo) . De acordo com essa limitação matemática da otimização, as somas de (Cu+Mo) e (Si+Cr), respectivamente, as somas de (Mn+Ni) e (C+N), formam os eixos "x" e "y" de um sistema de coordenadas, conforme mostrado nas figuras 1-4, onde a dependência linear para os valores minimo e máximo de PRE (27<PRE<29,5) e para os valores minimo e máximo de temperatura Md30 (lO<Md3o<7O) são definidos.

De acordo com a figura 1, um intervalo de composição quimica para (Si+Cr) e (Cu+Mo) é estabelecido com as faixas preferidas de 0,175-0,215 para (C+N) e de 3,2-5,5 para (Mn+Ni), quando o aço inoxidável duplex da invenção tiver sido recozido à temperatura de 1050°C. Também, é possivel se observar da figura 1, uma limitação de Cu+Mo<2,4, devido às máximas variações para o cobre e o molibdênio.

O intervalo da composição quimica que se dispõe dentro do quadro da área (a', b', c', d', e') na figura 1, é definido com as seguintes posições marcadas do sistema de coordenadas, conforme mostrado na Tabela 3. Tabela 3

A figura 2 ilustra um intervalo exemplificativo de composição quimica apresentada na figura 1, quando 5 valores constantes de 0,195 para (C+N) e de 4,1 para (Mn+Ni) são usados em todos os pontos, ao invés das faixas de variações para (C+N) e (Mn+Ni) na figura 1. 0 intervalo de composição quimica que se dispõe dentro do quadro da área (a, b, c, d) na figura 2, é definido com as seguintes 10 posições marcadas do sistema de coordenadas, conforme mostrado na Tabela 4. Tabela 4

A figura 3 ilustra um intervalo de composição quimica para (C+N) e (Mn+Ni) , com as faixas de composição preferidas de 19,7-21,45 para (Cr+Si) e de 1,3-1,9 para (Cu+Mo), quando o aço inoxidável duplex tiver sido recozido à temperatura de 1050°C. Além disso, em conformidade com a invenção, a soma (C+N) é limitada a 0,1 < C+N <0,28 e a soma (Mn+Ni) é limitada a 0,8 < Mn+Ni < 7,0. O intervalo de composição quimica que se dispõe dentro do quadro da area (p' , q' , r' , s', t' , u') na figura 3, é definido com as seguintes posições marcadas do sistema de coordenadas, conforme mostrado na Tabela 5. Tabela 5

O efeito das limitações para (C+N) e (Mn+Ni) com as faixas preferidas para os teores de elementos da invenção é que o intervalo da composição quimica mostrada na figura 3 é parcialmente limitado pelos valores máximo e minimo de PRE e parcialmente limitado pelas limitações para (C+N) e (Mn+Ni).

A figura 4 ilustra um intervalo exemplificative de composição quimica mostrada na figura 3, com os valores constantes de 20,5 para (Cr+Si) e de 1,6 para (Cu+Mo) e, além disso, com a limitação de 0,1 < (C+N). O intervalo de composição quimica que se dispõe dentro do quadro da área (p, q, r, s, t, u) na figura 4, é definido com as seguintes posições marcadas do sistema de coordenadas, conforme mostrado na Tabela 6. Tabela 6

Usando os valores da Tabela 2 e os valores mostrados nas figuras 1-4, as seguintes expressões para os valores minimo e máximo de temperatura Md3o são estabelecidas: 19,14-0,39(Cu+Mo) < (Si+Cr) < 22,45-0,39(Cu+Mo) (3) 0,1 < (C+N) < 0,78-0,06(Mn+Ni) (4) quando o aço inoxidável duplex da invenção é recozido na faixa de temperatura de 950-1150°C.

As ligas da presente invenção, assim como, o material de referência (H) , foram posteriormente testados mediante determinação das intensidades de deformação Rpo,2 θ Rpi,o θ resistência à tração Rm, assim como, os valores de alongamento para A50, A5 e Ag, tanto na direção longitudinal (long.) (ligas A-C, G-H), como na direção transversal (trans.) (todas as ligas A-H) . A Tabela 7 apresenta os resultados dos testes para as ligas (A-G) da invenção, assim como, os respectivos valores para o aço inoxidável duplex de referência (H). Tabela 7

Os resultados apresentados na Tabela 7 mostram que os valores da intensidade de deformação Rp0,2 θ RPi,o para 5 as ligas A-G são muito maiores que os respectivos valores para o aço inoxidável duplex de referência (H) , e o valor de resistência à tração Rm é similar ao do aço inoxidável duplex de referência (H). Os valores de alongamento A50, A5 e Ag das ligas A-G são inferiores aos respectivos valores 10 do aço inoxidável de referência. 0 aço inoxidável duplex ferritico-austenitico da presente invenção pode ser produzido na forma de lingotes, chapas, lingotes desbastados, outros tipos de lingotes, e de produtos planos, tais como, placas, lâminas, tiras, 15 bobinas, também, de produtos longos, tais como, barras, hastes, arames, perfis e moldes, tubos e/ou tubulações sem costura e soldados. Além disso, produtos adicionais, tais como, pó metálico, moldes e perfis conformados podem ser produzidos.

Claims

1. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, apresentando alta formabilidade, utilizando a transformação de austenita retida metaestável para martensita durante a deformação plástica (efeito TRIP) e alta resistência à corrosão com o equivalente à resistência à corrosão por ponto de manganês balanceado, em que o aço inoxidável duplex contém menos de 0,04% em peso de carbono, menos de 0,7% em peso de silício, menos de 2,5% em peso de manganês, de 18,5 a 22,5% em peso de cromo, de 0,8 a 4,5% em peso de níquel, de 0,6 a 1,4% em peso de molibdênio, menos de 1% em peso de cobre, de 0,10 a 0,24% em peso de nitrogênio, o restante sendo ferro e impurezas inevitáveis que ocorrem nos aços inoxidáveis, o aço inoxidável duplex caracterizado pelo fato de que a dependência entre Si+Cr e Cu+Mo é 19,14 - 0,39(Cu+Mo) < (Si+Cr) < 22,45 - 0,39(Cu+Mo) e a dependência entre C+N e Mn+Ni é 0,1 < (C+N) < 0,78 - 0,06(Mn+Ni) na faixa de equivalente à resistência à corrosão por ponto (PRE) de 27 a 29,5 e na faixa de temperatura Md30 medida de 10 a 70°C, em que a proporção da fase da austenita na microestrutura é de 45 a 75% em volume, o restante sendo ferrita, quando tratada termicamente na faixa de temperatura 950 a 1150°C, e em que a temperatura crítica de corrosão por ponto (CPT) está na faixa de 20 a 33°C.

2. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo teor de cromo ser entre 19,0 e 22% em peso.

3. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo teor de cromo ser entre 19,5 e 21,0% em peso.

4. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo teor de níquel ser entre 1,5 e 3,5% em peso.

5. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo teor de níquel ser entre 2,0 e 3,5% em peso.

6. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo teor de níquel ser entre 2,7 e 3,5% em peso.

7. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo teor de manganês ser inferior a 2,0% em peso.

8. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo teor de cobre ser de até 0,7% em peso.

9. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo teor de molibdênio ser entre 1,0 e 1,4% em peso.

10. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo teor de nitrogênio ser entre 0,16 e 0,21% em peso.

11. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo aço inoxidável, opcionalmente, conter um ou mais elementos adicionados: menos de 0,04% em peso de Al, preferivelmente, menos de 0,03% em peso de Al, menos de 0,003% em peso de B, menos de 0,003% em peso de Ca, menos de 0,1% em peso de Ce, até 1% em peso de Co, até 0,5% em peso de W, até 0,1% em peso de Nb, até 0,1% em peso de Ti, e até 0,2% em peso de V.

12. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo aço inoxidável conter, como impurezas inevitáveis, menos de 0,010% em peso, preferivelmente, menos de 0,005% em peso de S, menos de 0,040% em peso de P, de modo que a soma (S+P) seja menor que 0,04% em peso, e o teor total de oxigênio estar abaixo de 100 ppm.

13. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo intervalo da composição química que se dispõe dentro do quadro da área (a’, b’, c’, d’, e’) na figura 1, ser definido com as seguintes posições marcadas do sistema de coordenadas, em % em peso:

14. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo intervalo da composição química que se dispõe dentro do quadro da área (p’, q’, r’, s’, t’, u’) na figura 3, ser definido com as seguintes posições marcadas do sistema de coordenadas, em % em peso:

15. Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo aço ser produzido na forma de lingotes, chapas, lingotes desbastados, outros tipos de lingotes, placas, lâminas, 5 tiras, bobinas, barras, hastes, arames, perfis e moldes, tubos e/ou tubulações sem costura ou soldados, pó metálico, moldes e perfis conformados.