A corrosão intergranular nos aços inoxidáveis é geralmente resultado da sensitização, termo usualmente empregado para descrever tratamentos térmicos que tornam, ou podem tornar uma liga susceptível à corrosão intergranular.

LETRA E

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A fase sigma (σ ) é um composto com estrutura cristalina tetragonal de corpo centrado (TCC) com 30 átomos por célula unitária. É uma fase rica em elementos estabilizadores de ferrita (basicamente Cr, Mo e Si), fazendo com que a formação da mesma nos aços com ferrita σ se dê basicamente a partir da ferrita. Além disso, a difusão de elementos formadores de fase-σ, particularmente cromo (Cr), é 100 vezes mais rápida na ferrita que na austenita, fato esse que acelera sua formação. A precipitação dessa fase se inicia nos contornos de grão ou nas regiões de interface e é intensificada pela exposição à temperaturas da ordem de 700 a 900°C (alguns autores sugerem acima de 540°C). Adições de tungstênio, vanádio, titânio e nióbio também promovem a formação da fase- σ. Sua formação nos aços inoxidáveis austenítico ocorre com o comprometimento da resistência à corrosão devido ao empobrecimento do Cr e do Mo presente ao redor da fase-σ formada na matriz. Quando precipitada no aço, a fase-σ compromete sua tenacidade e ductilidade (fragilidade a baixa temperatura < 270C), resultando em falhas frágeis nos equipamentos muitas vezes em operação. Ela se apresenta ao longo do contorno de grãos em forma de precipitado rendilhado contínuo, duro e quebradiço.

Resumindo, a fase sigma é a fase formada na corrosão intergranular (sensitização) nos aços inoxidáveis.

Resposta Correta: e) Cromo. A fase sigma é uma fase intermetálica que pode se formar em aços inoxidáveis e ligas de aço com alto teor de cromo. A presença da fase sigma pode levar a uma deterioração das propriedades mecânicas, como a tenacidade e a ductilidade, devido à sua natureza frágil e dura.

a) Incorreta: A fase sigma não é tipicamente associada com altos teores de carbono.

b) Incorreta: Embora o molibdênio possa estar presente em ligas que formam a fase sigma, ele não é o principal elemento associado à sua formação.

c) Incorreta: O silício não é um elemento que contribui significativamente para a formação da fase sigma em aços.

d) Incorreta: O nióbio é utilizado para outras finalidades em aços ligados, como a formação de carbonitretos e não está diretamente relacionado com a formação da fase sigma..

Aqui é importante diferenciar dois conceitos que acabaram se misturando nos comentários.

A formação da fase sigma (σ) não faz parte do mecanismo de sensitização. São fenômenos metalúrgicos distintos.

Na sensitização, ocorre a precipitação de carbonetos de cromo nos contornos de grão. Essa precipitação consome cromo das regiões adjacentes, provocando um empobrecimento local de Cr e tornando essas regiões mais suscetíveis à corrosão intergranular.

Já na formação da fase sigma (σ), precipita uma fase intermetálica rica principalmente em Fe e Cr, podendo também conter quantidades significativas de Mo. A fase σ é muito dura e frágil e, portanto, sua formação provoca principalmente perda de ductilidade e tenacidade. Como sua precipitação também retira Cr (e eventualmente Mo) da matriz, pode haver redução da resistência à corrosão nas regiões adjacentes.

OBS.: Um mesmo tratamento ou exposição térmica pode favorecer diferentes tipos de precipitação, inclusive carbonetos e fase σ, dependendo da composição química, da temperatura e do tempo de exposição. Isso não significa que a fase σ seja produto da sensitização; significa apenas que fenômenos distintos podem ocorrer no mesmo material durante uma determinada história térmica.

Além disso, embora nenhum desses fenômenos seja absolutamente exclusivo de uma única classe de aço inoxidável, para fins didáticos e de prova são importantes as seguintes associações:

Austenítico → sensitização → carbonetos de Cr → empobrecimento de Cr → corrosão intergranular.

Duplex/ferrítico rico em Cr → fase σ → fase dura e frágil → perda de tenacidade/ductilidade.