Effetto della precipitazione di fasi secondarie sulla velocità di rilassamento di un acciaio inossidabile duplex UNS S32760

Gli acciai inossidabili bifasici, come l’UNS S32760, sono dotati di ottime proprietà meccaniche e resistenza a corrosione grazie alla loro microstruttura equilibrata tra ferrite e austenite. Tuttavia, la loro grande quantità di elementi leganti porta ad un comportamento di precipitazione molto complesso con molte fasi e precipitati che influenzano negativamente le ottime proprietà del materiale, come la fase σ. Questo studio si concentra sull’effetto relativamente inesplorato che una deformazione a temperature elevate seguita da un periodo di rilassamento ha sullo sviluppo della microstruttura di un acciaio inossidabile bifasico; e come la formazione di fasi secondarie in esso influenza la velocità di rilassamento del campione. La preparazione termica dei campioni, cilindri di UNS S32760, consiste in una fase di solubilizzazione a 1100°C, seguita da un raffreddamento e poi un’applicazione di deformazione pari a 0,1 a temperature comprese tra 750°C e 950°C. Il pezzo è stato mantenuto in rilassamento alle stesse temperature per 15 minuti oppure 3 ore, e infine è stato temprato. Le analisi in laboratorio svolte includono quantificazioni di fasi secondarie svolte sia al microscopio ottico sia al microscopio elettronico, prove di microdurezza e analisi di dati ricevuti durante il processo termomeccanico realizzato mediante un dilatometro. Dalla quantificazione delle fasi scopriamo che la fase σ si forma velocemente tra 800°C e 900°C, e notiamo specialmente i due campioni a 850°C, che presentano simili quantità di fasi secondarie al centro. Le prove di microdurezza presentano errori significativi, molto probabilmente a causa delle forti disomogeneità delle proprietà dei campioni. La grande differenza di proprietà meccaniche tra i campioni rilassati per 15 minuti e 3 ore è dovuta all’aumento della quantità di fasi secondarie. Inoltre, notiamo che le durezze risultano in generale maggiori rispetto al campione non trattato, ciò può essere ancora una volta legato alla presenza di precipitati ma anche all’alterazione microstrutturale introdotta dalla deformazione a caldo. Possiamo quindi concludere che la deformazione ha certamente un impatto sulla precipitazione della fase σ, data la quantità elevata osservata dopo 15 minuti, specialmente a 850°C. Inoltre, confrontando i dati con le curve di rilassamento non è stato possibile osservare un significativo rallentamento della velocità di rilassamento, ciò non permette di utilizzare il metodo testato per valutare la cinetica di trasformazione delle fasi secondarie negli acciai inossidabili bifasici come già è stato fatto per altri materiali.