O objetivo deste estudo foi realizar simulações de ciclos térmicos para avaliar a microestrutura resultante de zonas termicamente afetadas (ZTAs) em amostras do aço inoxidável lean duplex (AILD) 2404. Através de simulações utilizando simulador termomecânico Gleeble® , as simulações foram realizadas em duas condições: 1) taxa de aquecimento de 400 °C/s, temperatura de pico de 1350 °C, permanência de 3 segundos e taxa de resfriamento 20 °C/s até 800 °C e posterior resfriamento à temperatura ambiente, e 2) taxa de aquecimento de 400 °C/s, temperatura de pico de 1050 °C, permanência de 2 minutos e taxa de resfriamento de 5 °C/s até a temperatura ambiente, condições estas que simularam diferentes regiões de exposição das ZTAs. As microestruturas resultantes foram analisadas por meio de microscopia ótica (MO), quantificação do percentual de fases, e difração de raios X (DRX). Os resultados mostraram que os ciclos térmicos (aquecimento e resfriamento) exercem influência na microestrutura do material. Conforme a taxa de resfriamento passou de 20 °C/s para 5 °C/s, a microestrutura apresentou um balanço de fases ferrita/austenita mais próximo de 1:1. Pelos difratogramas foi possível observar que em ambas as taxas de resfriamento as amostras apenas apresentaram picos característicos das fases ferrita e austenita.