Avaliação da Técnica de Voltametria Linear para Determinação Quantitativa de Fase Sigma no Aço Inoxidável Duplex UNS S31803 Translated title: Linear Voltammetry Assessment to Quantitative Determination of the Sigma Phase in Duplex Stainless Steel UNS S31803

Abstract

Resumo A precipitação de fases intermetálicas nos aços inoxidáveis duplex constitui um problema no que diz respeito à utilização destes materiais em determinadas faixas de temperatura, desta forma, fazem-se necessários métodos de quantificar, de forma não destrutiva, a presença de alterações microestruturais decorrentes de aporte térmico. Neste trabalho, ensaios eletroquímicos de voltametria linear, de tração e de microdureza Vickers foram realizados no aço inoxidável duplex UNS S31803 para avaliação da presença da fase intermetálica sigma na microestrutura do material. Amostras deste aço foram envelhecidas isotermicamente a 870 °C, em tempos de até 3600 segundos para induzir a precipitação de diferentes teores desta fase. Os ensaios de voltametria linear foram conduzidos em solução eletrolítica de 5% KOH, em uma célula eletroquímica de 3,3.10–6 m2 de área, com eletrodo de referência do tipo Calomelano Saturado e eletrodo auxiliar de fio de platina. Os resultados desta técnica apresentaram sensibilidade para detectar teores de fase sigma maior que 1% no material viabilizando sua aplicação como um Ensaio Não Destrutivo (END).

Translated abstract

Abstract Precipitation of intermetallic phases in duplex stainless steels constitute a problem regarding the use of such materials in certain temperature ranges, in this way, are necessary methods to quantify, non-destructively, the presence of microstructural changes due to thermal contribution. In this work, electrochemical tests of linear voltammetry, tensile and Vickers hardness were performed in duplex stainless steel UNS S31803 for evaluation of the intermetallic sigma phase presence in the microstructure of the material. Samples of this steel were isothermally aged at 870 °C for times up to 3600 seconds to induce the precipitation of different grades of this phase. Linear voltametry tests were conducted in 5% KOH electrolyte solution in an electrochemical cell 3.3.10-6 m2, with a reference electrode of the type Saturated Calomel and auxiliary electrode of platinum wire. The results of this technique showed sensitivity to detect sigma phase content greater than 1% in the material enabling its application as a Non-Destructive Testing (NDT).