Estudo de tenacidade da zona termicamente afetada dos aços inoxidáveis ferríticos UNS S41001 e UNS S41003
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Leonardo Barbosa Godefroid
Ricardo Augusto Faria
Ricardo Augusto Faria
Resumo
Este estudo teve como objetivo a caracterização de tenacidade da zona termicamente afetada (ZTA) pelo processo de soldagem GMAW (Gas Metal Arc Welding) em dois aços inoxidáveis ferríticos, UNS S40910 e UNS S41003, ambos com cerca de 6,5 mm de espessura. As amostras dos aços foram retiradas de chapas em processo intermediário em escala industrial após laminação a quente, sendo um dos aços recozido na seqüência. Os corpos de prova utilizados foram dos metais de base e das juntas soldadas do tipo meio-V em 2 energias de soldagem, utilizando arame AWS SFA 5.9 ER 308 LSi com 1,2 mm de diâmetro. A análise foi auxiliada também pelas curvas de ciclo térmico determinadas através de modelos teóricos. Os corpos de prova foram avaliados através de micrografia, microdureza, ensaios mecânicos e fractografia, incluindo ensaios Charpy e Crack Tip Opening Displacement (CTOD) para determinação da tenacidade da zona termicamente afetada. Os resultados foram utilizados para comparar os dois aços, um estabilizado com Ti e o outro sem estabilização nas duas energias de soldagem. As ZTA`s dos aços S40910 e S41003 apresentaram comportamento frágil em relação aos respectivos metais de base, nas energias de soldagem utilizadas. Os mecanismos principais para o aumento de fragilidade foram, provavelmente, o crescimento de grãos e formação de martensita
Abstract
This study aimed to characterize of toughness of heat affected zone (HAZ) produced by Gas Metal Arc Welding (GMAW) in two ferritic stainless steels, UNS S40910 and UNS S41003, both at approximately 6.5 mm thick. These samples were obtained from industrial scale hot rolled intermediate plates. One of them was annealed before been used in the present study. Welding was performed in 2 energy levels, using an AWS SFA 5.9 E308 LSi with 1.2 mm in diameter filler wire. The analysis was aided by thermal cycle curves determined by mathematical models. The samples were evaluated by metallography, microhardness measurement, fractography and mechanical testing including Charpy testing and Crack Tip Opening Displacement (CTOD) testing to determine the toughness of HAZ. The results were used to compare the two steels, one stabilized with Ti and the other without stabilization, in two welding energies. The HAZ of both steels were embrittled probably by grain growth in both steels and by martensite formation in the S41003 steel
Assunto
Engenharia metalúrgica, Engenharia de minas, Aço inoxidavel, Metalurgia de transformação
Palavras-chave
tenacidade, ZTA, CTOD, Aço inoxidável ferrítico