Microestrutura do aço inoxidável austenítico 316L processado via fusão a laser em leito de pó com diferentes estratégias de escaneamento e a sua evolução após recozimento e processamento termomecânico

Autor(es)

Leonardo Shoji Aota

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Lorena.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de Lorena (EEL/ASDI)
• Data de defesa: 2021-07-23

Membros da banca

Hugo Ricardo Zschommler Sandim; Piter Gargarella; Carlos Angelo Nunes; Haroldo Cavalcanti Pinto

• Orientador: Hugo Ricardo Zschommler Sandim

Resumo

Materiais metálicos processados por fusão a laser em leito de pó (LPBF) possuem microestruturas únicas obtidas pela rápida solidificação e história térmica complexa. Este trabalho reporta a possibilidade de mudar a microestrutura durante LPBF e pós-processamento de um aço inoxidável 316L. Controlando a estratégia de escaneamento, demonstramos a possibilidade de criar microestruturas padronizadas neste aço. A estratégia de escaneamento altera as tensões residuais e a subestrutura de defeitos causadas pelas altas taxas de resfriamento. Nós exploramos a relação entre microestrutura e tensões residuais a fim de encontrar alternativas de reduzir as tensões residuais por meio do controle microestrutural na condição como processado. Após recozimento, a nucleação da recristalização ocorre de maneira não uniforme ao longo da microestrutura padronizada, obtendo-se um clusters lineares de grão recristalizados durante os primeiros momentos, como demonstrado pelo método do caminho microestrutural (MPM). Os mecanismos de recristalização são revelados e a sua influência na nucleação não uniforme e na cinética de recristalização são discutidos, assim como a possibilidade de criar microestruturas engenheiradas por LPBF. A densidade superficial de grãos recristalizados é o principal fator responsável pela diferença na cinética de recristalização entre diferentes estratégias de escaneamento, enquanto o travamento de contornos por partículas é responsável pela cinética lenta de recristalização em ambos os casos. A microestrutura única produzida por LPBF foi submetida a laminação a frio (ε = 1), resultando em intensa formação de maclas de deformação e bandas de cisalhamento. Durante o recozimento, as amostras laminadas a frio mostram crescimento anormal de grãos, provocado por uma vantagem inicial de tamanho de grãos || ND em regiões pobres em partículas. Estes achados permitem o desenvolvimento no controle de microestruturas processadas por LPBF. (AU)

• Processo FAPESP: 18/23582-9 - Avaliação da estabilidade microestrutural do aço inoxidável austenítico AISI 316L processado via fusão seletiva a laser com diferentes estratégias de escaneamento
• Beneficiário: Leonardo Shoji Aota
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado