Title

EVOLUÇÃO MICROESTRUTURAL DE JUNTAS SOLDADAS POR ATRITO COM PINO NÃO CONSUMÍVEL (SAPNC) DE AÇOS ALTA RESISTÊNCIA ISO 3138 X80M

MICROSTRUCTURAL EVOLUTION OF HSLA ISO 3138 X80M FRICTION STIR WELDED JOINTS

Authorship

Benati, Davi Munhoz; Santos, Tiago Felipe de Abreu; Afonso, Conrado Ramos Moreira; Marinho, Ricardo Reppold; Paes, Marcelo Torres Piza; Ramirez, Antônio José

Benati, Davi Munhoz

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Santos, Tiago Felipe de Abreu

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Afonso, Conrado Ramos Moreira

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Marinho, Ricardo Reppold

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Paes, Marcelo Torres Piza

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Ramirez, Antônio José

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DOI

10.5151/2594-5327-16622

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Abstract

A evolução microestrutural de juntas soldadas por SAPNC do aço de alta resistência ISO 3183 X80M (API 5L X80) foi avaliada com o intuito de otimizar a tenacidade à fratura das juntas. Chapas com 12 mm de espessura fabricadas pelo processo TMCP sem resfriamento acelerado foram soldadas com dois passes utilizando duas diferentes condições de soldagem, com aportes de calor diferenciados. As amostras retiradas das chapas soldadas foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura e transmissão. O processo mostrou-se eficaz, apresentado juntas consolidadas para ambas as condições adotadas. As análises revelaram microestruturas formadas por ferrita bainítica, austenita-martensita (A-M) e carbonetos dispersos na zona termicamente afetada, para as duas condições. A zona misturada da junta com maior aporte de calor também apresentou ferrita bainítica, A-M e carbonetos dispersos, resultando em excelentes valores de tenacidade à fratura (CTOD). Já a zona misturada junta com menor aporte de calor apresentou bainita superior degenerada, bainita superior, bainita coalescida, martensita e carbonetos dispersos, resultando em baixo valor de CTOD.

The microstructural evolution of HSLA ISO 3183 X80M (API 5L X80) friction stir welded joints was evaluated with the goal of optimizing the joints fracture toughness. 12 mm thick plates fabricated using TMCP without accelerated cooling were welded with two passes using two different welding parameters with differentiated heatinputs. Optical microscopy, and scanning and transmission electron microscopy where used for the characterization. Both used parameters produced consolidated welded joints. The observed microstructures where formed by ferritic bainite, martensite-austenite (M-A), and dispersed carbides for both welding conditions. The higher heat-input stir zone also presented ferritic bainite, M-A, and dispersed carbides, providing excellent fracture toughness (CTOD). On the other hand, the lower heat-input stir zone presented degenerated upper bainite, upper bainite, coalesced bainite, M-A, and dispersed carbides, with low CTOD values.

Keywords

SAPNC; Aço ISO 3138 X80M; Evolução microestrutural.

FSW; ISO 3138 X80M steel; Microstructural evolution.