Title

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL E MECÂNICA DE UMA JUNTA DE AÇO INOXIDÁVEL DUPLEX UNS S31803 SOLDADA PELO PROCESSO TIG E APÓS TRATAMENTO TÉRMICO

MICROSTRUCTURAL AND MECHANICAL CHARACTERIZATION OF A DUPLEX UNS S31803 STAINLESS STEEL TIG WELDED JOINT

Authorship

LOPES, STHEFANIE DE CARVALHO MENDES; SOUZA, LUCAS MENEZES DE; AFONSO, BIANCA LEITÃO; PEREIRA, ELAINE CRISTINA

LOPES, STHEFANIE DE CARVALHO MENDES

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SOUZA, LUCAS MENEZES DE

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AFONSO, BIANCA LEITÃO

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PEREIRA, ELAINE CRISTINA

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DOI

10.5151/2594-5327-40792

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Abstract

DEVIDO à SUA EXCELENTE COMBINAçãO DE RESISTêNCIA à CORROSãO E PROPRIEDADES MECâNICAS, O AçO INOXIDáVEL DUPLEX UNS S31803 TEM SIDO AMPLAMENTE UTILIZADO NA INDúSTRIA PETROLíFERA, DESTACANDO-SE NA PRODUçãO DE TUBOS FLEXíVEIS. NO ENTANTO, PARA ASSEGURAR UMA EXCELENTE COMBINAçãO DE PROPRIEDADES E O DESEMPENHO DESTE MATERIAL EM SERVIçO, é FUNDAMENTAL MANTER UMA PROPORçãO ADEQUADA DAS FASES FERRITA E AUSTENITA, A QUAL é SENSIVELMENTE AFETADA PELO PROCESSO DE SOLDAGEM. ESTE ESTUDO TEVE O OBJETIVO DE CARACTERIZAR A MICROESTRUTURA DO AçO INOXIDáVEL DUPLEX UNS S31803 APóS SOLDAGEM TIG E TRATAMENTO TéRMICO DE SOLUBILIZAçãO A 1050°C POR 10S, EM DIFERENTES REGIõES DA JUNTA SOLDADA. A QUANTIFICAçãO DE FERRITA NA SOLDA FOI REALIZADA ATRAVéS DE ANáLISE DE IMAGENS COM O AUXíLIO DO SOFTWARE IMAGEJ, ENQUANTO A DUREZA FOI AVALIADA POR MICRODUREZA VICKERS. A ANáLISE METALOGRáFICA REVELOU MUDANçAS SIGNIFICATIVAS NA MORFOLOGIA DOS GRãOS NA ZONA TERMICAMENTE AFETADA E ZONA FUNDIDA. A FRAçãO DE FERRITA PERMANECEU DENTRO DOS LIMITES ESTABELECIDOS PELA NORMA NORSOK M-601 EM TODAS AS REGIõES, INDICANDO A EFICáCIA DO TRATAMENTO TéRMICO. NãO FORAM OBSERVADAS DIFERENçAS SIGNIFICATIVAS NA MICRODUREZA VICKERS ENTRE AS REGIõES DA JUNTA SOLDADA.

DUE TO ITS EXCELLENT COMBINATION OF CORROSION RESISTANCE AND MECHANICAL PROPERTIES, UNS S31803 DUPLEX STAINLESS STEEL HAS BEEN WIDELY USED IN THE OIL INDUSTRY, STANDING OUT IN THE PRODUCTION OF FLEXIBLE PIPES. HOWEVER, TO ENSURE AN EXCELLENT COMBINATION OF PROPERTIES AND THE PERFORMANCE OF THIS MATERIAL IN SERVICE, IT IS ESSENTIAL TO MAINTAIN AN ADEQUATE PROPORTION OF THE FERRITE AND AUSTENITE PHASES, WHICH IS SIGNIFICANTLY AFFECTED BY THE WELDING PROCESS. THIS STUDY AIMED TO CHARACTERIZE THE MICROSTRUCTURE OF UNS S31803 DUPLEX STAINLESS STEEL AFTER TIG WELDING AND SOLUBILIZATION HEAT TREATMENT AT 1050°C FOR 10S IN DIFFERENT REGIONS OF THE WELDED JOINT. FERRITE QUANTIFICATION IN THE WELD WAS CARRIED OUT THROUGH IMAGE ANALYSIS WITH THE AID OF IMAGEJ SOFTWARE, WHILE HARDNESS WAS EVALUATED USING VICKERS MICROHARDNESS. METALLOGRAPHIC ANALYSIS REVEALED SIGNIFICANT CHANGES IN GRAIN MORPHOLOGY IN THE HEAT-AFFECTED ZONE AND FUSION ZONE. THE FERRITE FRACTION REMAINED WITHIN THE LIMITS ESTABLISHED BY THE NORSOK M-601 STANDARD IN ALL REGIONS, INDICATING THE EFFECTIVENESS OF THE HEAT TREATMENT. NO SIGNIFICANT DIFFERENCES IN VICKERS MICROHARDNESS WERE OBSERVED BETWEEN REGIONS OF THE WELDED JOINT.

Keywords

Aço inoxidável duplex; Quantificação de ferrita; Soldagem TIG; Tratamento térmico pós-soldagem.

Duplex stainless steel; Ferrite quantification; TIG welding; Post weld heat treatment.