Título

GRADIENTE MICROESTRUTURAL E TENSÃO RESIDUAL EM AÇO MARAGING 250 FABRICADO POR WAAM

MICROSTRUCTURAL GRADIENT AND RESIDUAL STRESS IN WAAM-PRODUCED MARAGING 250 STEEL

Autoria

NUNES, THAISSA SAMPAIO; GARCIA, JULIANNA MAGALHÃES; SOUSA, TALITA GAMA DE; BRANDAO, LUIZ PAULO

NUNES, THAISSA SAMPAIO

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GARCIA, JULIANNA MAGALHÃES

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SOUSA, TALITA GAMA DE

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BRANDAO, LUIZ PAULO

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DOI

10.5151/5463-5463-42478

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Resumo

Este trabalho investigou a evolução microestrutural e os estados de tensão residual em uma parede de aço maraging 250 fabricada por “Wire Arc Additive Manufacturing” (WAAM). A estrutura foi construída por soldagem “Gas Metal Arc Welding” (GMAW) em modo pulsado com resfriamento ativo por quase imersão (NIAC), e caracterizada por difração de raios X (DRX). Foram analisadas as regiões da base, meio e topo da parede, revelando um aumento progressivo na fração de martensita e redução de austenita retida com a altura da peça. A base apresentou maior presença da fase sigma e menor densidade de discordâncias, enquanto o meio concentrou as maiores microdeformações e discordâncias, atribuídas aos ciclos térmicos intercamadas. O topo, resfriado mais rapidamente, apresentou estrutura predominantemente martensítica e tensões internas mais homogêneas. A técnica de Williamson-Hall foi aplicada para estimativa da microdeformação e densidade de discordâncias, permitindo compreender os efeitos locais das tensões residuais. Os resultados destacam a relevância do controle térmico no WAAM para a obtenção de propriedades microestruturais e mecânicas otimizadas.

THIS WORK INVESTIGATES THE MICROSTRUCTURAL EVOLUTION AND RESIDUAL STRESS STATES IN A WALL OF MARAGING 250 STEEL MANUFACTURED BY WIRE ARC ADDITIVE MANUFACTURING (WAAM). THE STRUCTURE WAS BUILT USING PULSED GMAW WELDING WITH NEAR-IMMERSION ACTIVE COOLING (NIAC) AND CHARACTERIZED BY X-RAY DIFFRACTION (XRD). THE BASE, MIDDLE, AND TOP REGIONS OF THE WALL WERE ANALYZED, REVEALING A PROGRESSIVE INCREASE IN THE MARTENSITE FRACTION AND A DECREASE IN RETAINED AUSTENITE WITH INCREASING HEIGHT. THE BASE SHOWED A GREATER PRESENCE OF THE SIGMA PHASE AND A LOWER DISLOCATION DENSITY, WHILE THE MIDDLE REGION CONCENTRATED THE HIGHEST MICROSTRAINS AND DISLOCATIONS DUE TO INTERLAYER THERMAL CYCLING. THE TOP REGION, COOLED MORE RAPIDLY, EXHIBITED A PREDOMINANTLY MARTENSITIC STRUCTURE AND MORE HOMOGENEOUS INTERNAL STRESSES. THE WILLIAMSON-HALL METHOD WAS APPLIED TO ESTIMATE MICROSTRAIN AND DISLOCATION DENSITY, ENABLING A BETTER UNDERSTANDING OF THE LOCAL EFFECTS OF RESIDUAL STRESS. THE RESULTS HIGHLIGHT THE IMPORTANCE OF THERMAL CONTROL IN WAAM FOR ACHIEVING OPTIMIZED MICROSTRUCTURAL AND MECHANICAL PROPERTIES.

Palavras-chave

WAAM, Aço Maraging 250, Tensão Residual, Difração de Raios X

WAAM, Maraging 250 Steel, Residual Stress, X-ray Diffraction