Analisys of intergranular corrosion susceptibility of stainless steels: AISI 317 and AISI 317L

Austenitic stainless steels are known for their higher corrosion resistance and good mechanical properties at high temperatures. However, these steels are susceptible to intergranular corrosion caused by segregation of chromium carbide (M23C6) at grain boundaries. This type of corrosion is caused by the depletion of chromium in the regions adjacent to grain boundaries, making the steel as sensitized. An alternative to reduce this effect is to reduction of the carbon content in solid solution, thus decreasing the formation of carbides at high temperatures. In this work it was evaluated the resistance to sensitization of AISI 317 and AISI 317L steels from the state as received when submitted in the temperature range 400 ° C to 700 º C for different periods of time. It was also investigated a solution annealing temperature appropriate that it could minimize the sensitization effects for the material in the as received condition under the selected conditions of heat treatment. Heat treatments were performed in the time of 1h, 12h, 24h. 72h and 96h at temperatures of 400 °C, 500 ºC, 600 °C and 700 °C. Solution annealing treatments were performed at temperature of 1100ºC for 20, 60 and 240 minutes in both steel and then heat treatments were repeated under conditions where the material presented in the sensitization condition as received. After each treatment a micro structural characterization was held using both a metallurgical and a scanning electron microscope. Tests were performed with Double Loop potenciokinetic reactivation method (DL-EPR) to quantitatively assess the sensitization degree of the samples. The exposure of the samples at a temperature of 700 ° C led to the sensitization, but as received AISI 317L steel was sensitized early in comparison to the AISI 317 steel. The solution anneal heat treatment at 1100ºC was more effective in reducing the sensitization of the AISI 317L steel, showing that the time of 20 minutes is enough to improve their resistance to depletion of chromium.Os aços inoxidáveis austeníticos são conhecidos pela sua maior resistência à corrosão e boas propriedades mecânicas a altas temperaturas. No entanto estes aços são suscetíveis à corrosão intergranular, causada pela segregação de carboneto de cromo (M23C6) nos contornos de grão. Esse tipo de corrosão é causado pelo empobrecimento de cromo nas regiões adjacentes aos contornos de grão, fazendo com que o aço se caracterize como sensitizado. Uma alternativa para reduzir esse efeito é a redução do teor de carbono em solução sólida, diminuindo assim a formação de carbonetos a elevadas temperaturas. Neste trabalho foi avaliada a resistência à sensitização dos aços AISI 317 e AISI 317L a partir do estado como recebido quando submetido na faixa de temperatura de 400ºC a 700ºC por diferentes períodos de tempo. Foi também estudado um tratamento de solubilização adequado para minimizar os efeitos da sensitização no material como recebido submetido nas condições escolhidas de tratamento térmico. Foram realizados tratamentos térmicos nos tempos de 1h, 12h, 24h, 72h e 96h nas temperaturas de 400ºC, 500ºC, 600ºC e 700ºC. Foram realizados tratamentos de solubilização na temperatura de 1100ºC por 20, 60 e 240 minutos em ambos os aços e em seguida foram repetidos os tratamentos térmicos nas condições onde o material apresentou sensitização na condição como recebido. Após cada tratamento foi realizada uma caracterização microestrutural pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura e microscopia ótica. Foram realizados ensaios de reativação potenciocinética por Double Loop (DL-EPR) para uma avaliação quantitativa do grau de sensitização das amostras. A exposição dos aços na temperatura de 700ºC acarretou a sensitização dos mesmos, porém na condição como recebido, o aço AISI 317L mostrou-se sensitizado mais cedo em comparação ao aço AISI 317. O tratamento térmico de solubilização à 1100ºC foi mais efetivo em reduzir a sensitização do aço AISI 317L, mostrando que o tempo de 20 minutos é suficiente para melhorar sua resistência ao empobrecimento de cromo