Title

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DE METAIS DE SOLDA DE AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO SUBMETIDOS AO ENSAIO TRANS-VARESTRAINT

MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION OF AUSTENITIC STAINLESS STEEL WELDS SUBJECTED TO TRANS-VARESTRAINT TEST

Authorship

SOUSA, ANA BEATRIZ FERREIRA; NETO, FRANCISCO EDMAR CAVALCANTE; SOUZA, JENIFER SOFIA DE; PAES, MARCELO TORRES PIZA; DALPIAZ, GIOVANI; MARINHO, RICARDO REPPOLD; MOTTA, MARCELO FERREIRA; MIRANDA, HÉLIO CORDEIRO; MINÁ, ÉMERSON MENDONÇA; SILVA, CLEITON CARVALHO

SOUSA, ANA BEATRIZ FERREIRA

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NETO, FRANCISCO EDMAR CAVALCANTE

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SOUZA, JENIFER SOFIA DE

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MIRANDA, HÉLIO CORDEIRO

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MINÁ, ÉMERSON MENDONÇA

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SILVA, CLEITON CARVALHO

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DOI

10.5151/2594-5327-42709

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Abstract

Aços inoxidáveis austeníticos são amplamente utilizados em aplicações que exigem resistência a altas temperaturas e ambientes corrosivos. A fabricação de componentes com esses materiais frequentemente envolve processos de soldagem, os quais podem causar trincas de solidificação, um dos principais fatores que contribuem para falhas prematuras. Este estudo apresenta uma investigação microestrutural sobre metais de solda de aço inoxidável austenítico submetidos ao ensaio de soldabilidade Trans-Varestraint. As soldagens procederam por meio do processo Eletrodo Revestido, tendo como metais base os aços AISI 310S e AISI 304H. Como metais de adição, empregaram-se os eletrodos AWS E310-15 e AWS E347-17. A caracterização microestrutural se deu por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. As zonas fundidas resultantes da diluição do eletrodo AWS E310-15 com ambos os metais de base apresentaram microestrutura totalmente austenítica. Em contraste, as zonas fundidas das soldas produzidas com o eletrodo AWS E347-17 solidificaram no modo ferrita primária/austenita secundária; houve a formação δ-ferrita nas morfologias vermicular e rendilhada. Os maiores níveis de desorientação (misorientation) foram verificados ao redor de trincas e em contornos de subgrão, indicando que regiões de deformação plástica acentuada.

AUSTENITIC STAINLESS STEELS ARE WIDELY USED IN APPLICATIONS THAT REQUIRE RESISTANCE TO HIGH TEMPERATURES AND CORROSIVE ENVIRONMENTS. THE FABRICATION OF COMPONENTS WITH THESE MATERIALS OFTEN INVOLVES WELDING PROCESSES, WHICH CAN LEAD TO SOLIDIFICATION CRACKING, ONE OF THE MAIN FACTORS CONTRIBUTING TO PREMATURE FAILURE. THIS STUDY EVALUATES THE MICROSTRUCTURE OF AUSTENITIC STAINLESS STEEL WELDS SUBJECTED TO TRANS-VARESTRAINT WELDABILITY TESTS THROUGH MICROSCOPIC EXAMINATION. THE WELDS WERE PERFORMED USING THE SHIELDED METAL ARC WELDING (SMAW) PROCESS, USING AISI 310S AND AISI 304H AS BASE METALS. AS FILLER METALS, AWS E310-15 AND AWS E347-17 ELECTRODES WERE EMPLOYED. MICROSTRUCTURAL CHARACTERISATION WAS CONDUCTED THROUGH OPTICAL MICROSCOPY AND SCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM). THE FUSION ZONES FORMED BY THE DILUTION OF THE AWS E310-15 ELECTRODE WITH BOTH BASE METALS EXHIBITED A FULLY AUSTENITIC MICROSTRUCTURE. CONVERSELY, THE FUSION ZONES RESULTING FROM THE AWS E347-17 ELECTRODE SOLIDIFIED IN THE PRIMARY FERRITE/SECONDARY AUSTENITE MODE, LEADING TO THE FORMATION OF δ-FERRITE EXHIBITING BOTH VERMICULAR AND LACY MORPHOLOGIES. NOTABLY, THE HIGHEST MISORIENTATION LEVELS WERE FOUND IN PROXIMITY TO CRACKS AND SUBGRAIN BOUNDARIES, SUGGESTING REGIONS OF INTENSE PLASTIC DEFORMATION.

Keywords

Aço inoxidável austenítico, Trincas de Solidificação, Ensaio Trans-Varestraint, Caracterização micro