Efeito da energia de soldagem sobre a microestrutura e propriedades mecânicas da zona afetada pelo calor de juntas de aço inoxidável duplex

Abstract

Resumo O objetivo deste trabalho é analisar a influência da energia de soldagem na zona afetada pelo calor (ZAC), de juntas soldadas do aço inoxidável duplex UNS S31803. Foram realizadas soldagens com eletrodo revestido AWS E2209-17 em junta tipo V de Aço Inoxidável Duplex UNS S31803, com dois níveis de energia (15 e 20 kJ/cm IntroduçãoOs AID apresentam uma estrutura composta por ferrita e austenita, resistência mecânica maior do que a dos aços inoxidáveis comuns, bem como boa resistência à corrosão intergranular, localizada, e à corrosão sob tensão [1-4]. Esta combinação de propriedades tem popularizado o seu uso em ambientes altamente agressivos [5,6]. É primordial a obtenção do balanço microestrutural de 50% austenita e 50% ferrita de modo a aliar boas propriedades mecânicas e boa resistência à corrosão [7].Os aços inoxidáveis duplex (AID) surgiram em 1930 na França com o objetivo de reduzir o problema de corrosão intergranular dos aços inoxidáveis austeníticos e, por isso, adquiriram importância comercial. Dentre algumas características importantes dos AID pode-se destacar a condutividade térmica que é maior do que nos aços inoxidáveis austeníticos, a qual em conjunto com a baixa expansão térmica, os tornam bons candidatos à utilização em trocadores de calor. A temperatura de transição dúctil-frágil para os aços duplex está em torno de -50ºC enquanto que a liga 316L não apresenta este fenômeno. A transição dúctil-frágil dos aços duplex é característica da fase ferrítica [8]. Ainda assim, os aços inoxidáveis duplex apresentam alta resistência ao impacto na temperatura ambiente (25ºC). Contudo, sua tenacidade está limitada à fração volumétrica e distribuição da ferrita. Com uma fração volumétrica de austenita de 40% obtêm-se prevenção efetiva no crescimento de trincas [9]. No entanto, os aços inoxidáveis duplex são menos apropriados que os austeníticos em aplicações acima de +250ºC, devido à precipitação de fases que fragilizam a ferrita, e abaixo de -50ºC, em virtude da ferrita absorver pouca energia na fratura em baixas temperaturas [10]. Especificamente no aço inoxidável duplex UNS S31803 o alongamento em 50 mm é superior a 32% [11,12]. Dependendo

Análise Microestrutural De Um Aço Inoxidável Duplex Uns S32304 Submetido Ao Processo De Soldagem Gmaw

“…Esta fase pode ser nucleada tanto na interface entre grãos ferríticos e austeníticos como também pode ser formada a partir da austenita alotriomórfica formada no contorno de grão da ferrita [8,9]. Vale ressaltar que na zona fundida, o valor percentual da fase ferrita esteja na faixa de 35 a 65%, de modo a aliar boa resistência à corrosão e boas propriedades mecânicas [13]. Quando os teores estão excessivamente altos de ferrita, a fragilidade pode ocorrer.…”

Avaliação Microestrutural E Mecânica Do Aço Inoxidável Duplex Uns S31803 Submetido a Diferentes Taxas De Resfriamento

“…Este resultado se deve da austenita a partir da ferrita, a austenita alotrimórfica de contorno de grão, a intergranular widmänstatten e a austenita intragranular, conforme a figura 3.10. De acordo com (Nunes et al, 2011), durante resfriamento a austenita pode nuclear nos contornos de grão da ferrita de forma alotrimórfica ou como precipitações de austenita intragranular nas regiões de baixo cromo, onde a austenita existia originalmente, confirmando as formas de austenita encontradas na solubilização a 1300…”

“…A combinação entre as propriedades da austenita e da ferrita no duplex como elevados valores de alongamento da austenita com o elevado limite de escoamento da ferrita, forma o conjunto das propriedades mecânicas nesta classe de inoxidáveis (Senatore et al, 2007;Giraldo, 2001;Nunes et al, 2011).…”

Investigação da resistência à corrosão por pites do aço inoxidável duplex tipo 2404 (UNS S82441) submetido à soldagem por atrito com pino não-consumível (FSW)

“…. Uma comparação dos resultados deste trabalho com resultados reportados na literatura (ALVAREZ et al, 2014;BORSATO, 2001;KORDATOS et al, 2001;NUNES et al, 2011; SOUZA et al, 2013a) para processos de soldagem por fusão indica que o processo FSW mantém uma melhor distribuição das fases ferrita/austenita em relação àqueles processos.…”

“…A comunidade científica investiga há algum tempo o comportamento dos DSS submetidos a processos de soldagem convencionais(ATAMERT e KING, 1991; BORSATO, 2001; KORDATOS et al, 2001; BONOLLO et al, 2009;NUNES et al, 2011;SOUZA et al, 2013a; tempos de resfriamento mais lentos (maior aporte térmico). Cálculos através do diagrama de Schaeffler mostraram quantidades de 66 e 65% de ferrita para os aportes de 0,9 e 1,6 kJ/mm, respectivamente.YOUNG et al (2005), trabalhando com soldagem a laser…”