Title

EVOLUÇÃO MICROESTRUTURAL EM JUNTAS DE AÇO TRIP SOLDADO A PONTO POR FRICÇÃO E MISTURA MECÂNICA

MICROSTRUCTURAL EVOLUTION OF FRICTION STIR SPOT WELDED TRIP STEEL JOINTS

Authorship

Mazzaferro, Cíntia Cristiane Petry; Ramos, Fabiano Dornelles; Mazzaferro, José Antônio Esmerio; Rosendo, Tonilson de Souza; Tier, Marco Antônio Durlo; Silva, Antônio Mônaco da; Santos, Jorge Fernandez dos; Strohaecker, Telmo Roberto

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Tier, Marco Antônio Durlo

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Silva, Antônio Mônaco da

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Santos, Jorge Fernandez dos

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Strohaecker, Telmo Roberto

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DOI

10.5151/2594-5327-14794

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Abstract

Este trabalho teve como objetivo investigar a influência da velocidade de rotação no desenvolvimento microestrutural de um aço TRIP soldado a ponto por fricção e mistura mecânica. As juntas foram produzidas utilizando-se uma ferramenta de nitreto de boro cúbico e duas diferentes velocidades de rotação da ferramenta, 1600 e 2400 rpm; o tempo de mistura foi mantido em 3s. A caracterização microestrutural foi realizada em microscópios ótico e eletrônico de varredura. Ensaios de microdureza foram efetuados para verificar a variação de dureza ao longo das juntas. Após a execução das soldas, devido aos ciclos térmicos e deformações impostas pelo processo, foram observadas três diferentes zonas nas juntas: a zona de mistura (ZM), a zona termomecanicamente afetada (ZTMA), e a zona termicamente afetada (ZTA). O aumento da velocidade de rotação causou um aumento na quantidade de ferrita alotriomorfa formada na ZM, assim como redução na quantidade e tamanho de bainita coalescida e martensita. Na ZTMA a microestrutura era constituída por ferrita, austenita, bainita coalescida e martensita. Enquanto que na ZTA1 a microestrutura era composta por ferrita e austenita retida em todas as velocidades usadas, na ZTA2 houve maior transformação da austenita em bainita com o aumento da velocidade de rotação.

The aim of this work was to verify the influence of the rotational speed in the microstructural development of a friction stir spot welded TRIP steel. The joints were obtained using a PCBN tool and two different tool rotational speeds, 1600 and 2400 rpm; the dwell time employed was 3s. The microstructural characterization was made using optical and scanning electron microscopies. Microhardness profiles were performed to verify the hardness variation through the joints. After the welding, due to the thermal cycles and deformations imposed by the process, three different zones were observed in the joints: the stir zone (SZ), the thermomecanically affected zone (TMAZ), and the heat affected zone (HAZ). The increase in the rotational speed caused an increase in the amount of allotriomorphic ferrite formed in the SZ, and a decrease in the amount and width of the coalesced bainite and martensite. In the TMAZ, the microstructure was composed by ferrite, austenite, coalesced bainite and martensite. While in the HAZ1 the microstructure was constituted by ferrite and retained austenite in all rotational speeds employed, in the HAZ2 there was an increase in the transformation of austenite into bainite by increasing the rotational speed.

Keywords

Microestrutura; Aço TRIP; Soldagem a ponto por fricção; Mistura mecânica.

Microstructure; TRIP steel; Friction stir spot welding.