Avaliação da resistência à fadiga de aços inoxidáveis de estrutura martensítica obtida por tratamento térmico de um aço AISI 420 e por deformação plástica em um aço AISI 301LN
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Data
2025-08-29
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Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
A resistência à fadiga é um fator crucial quando se trata de determinar o desempenho e a
confiabilidade dos materiais metálicos para aplicação de componentes e estruturas
sujeitas a carregamentos intermitentes, e dada a sua importância, tem sido estudada
extensivamente nas últimas décadas. Em particular, aços inoxidáveis com estrutura
martensítica são amplamente utilizados em uma variedade de aplicações industriais
devido a associação de elevada resistência mecânica e excelente resistência à corrosão.
Entretanto, a resistência à fadiga desses aços pode ser significativamente afetada pelos
processos de fabricação envolvidos em sua obtenção. Neste contexto, o tratamento
térmico e a deformação plástica são duas técnicas comuns utilizadas para modificar a
microestrutura e as propriedades dos aços inoxidáveis.
No presente trabalho foi investigada a resistência à fadiga dos aços inoxidáveis AISI 420
e AISI 301LN, ambos predominantemente martensíticos, obtidos por diferentes rotas de
processamento. O aço AISI 420 foi submetido aos tratamentos térmicos de têmpera e
revenimento, enquanto o aço AISI 301LN passou por um processo de laminação a frio
com redução de 54% na espessura, promovendo transformação martensítica induzida por
deformação. Apesar de apresentarem resistência mecânica e dureza semelhantes,
diferenças significativas na resistência à fadiga foram observadas.
Para compreender a relação entre processamento, microestrutura e comportamento em
fadiga, foram empregadas técnicas de caracterização, incluindo difração de raios X
(XRD), microscopia Óptica (OM), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração
de elétrons retroespalhados (EBSD). Os resultados mostraram que o aço AISI 301LN
apresentou maior resistência à fadiga em comparação ao aço AISI 420, atribuída à sua
microestrutura refinada e mista (martensita + austenita) e ao endurecimento por
deformação. O aço AISI 420 exibiu uma iniciação de trinca mais precoce, relacionada à
sua menor capacidade de absorção de deformação plástica antes da nucleação de trincas.
Esses achados fornecem subsídios para otimizar o uso desses materiais em aplicações
críticas, destacando o impacto das rotas de fabricação na resistência à fadiga.
Descrição
Palavras-chave
Aço-Fadiga, Aço inoxidável, Martensita, Aço-Tratamento térmico, Deformação plástica