Título

EFFECT OF NB AND TI ON THE DUCTILITY DIP CRACKING OF NI-BASE ALLOYS WELD METAL

EFFECT OF NB AND TI ON THE DUCTILITY DIP CRACKING OF NI-BASE ALLOYS WELD METAL

Autoria

Ramirez, Antonio J.; Sowards, Jeffrey W.; Lippold, John C.

DOI

10.5151/2594-5327-0285

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Resumo

Alguns materiais austeníticos sofrem uma severa queda de ductilidade em temperaturas intermediarias, o qual pode resultar num fenômeno de trincamento conhecido como trincamento por queda de ductilidade. Estas trincas intergranulares que se formam no estado sólido tem sido associado ao escorregamento de contornos de grão. Aqui é apresentado o estudo do efeito da adição de Nb e Ti ao metal de solda das ligas 52 e 82 na sua ductilidade em temperatura intermediaria. Depósitos de metal soldado dos arames 52 (0.25%Mn-8.9%Fe-29.1%Cr-0.5%Ti- 0.7%Al-Ni) and 82 (2.75%Mn-0.7%Fe-20.1%Cr-2.6%Nb-0.5%Ti-Ni) com diferentes adições de Nb e Ti foram preparados. Estas amostras foram submetidas ao teste de deformação-para-fratura no sistema Gleeble para quantificar a sua ductilidade em temperaturas intermediarias e posteriormente foram analisados mediante microscopia ótica e eletrônica. Uma excessiva adição de Nb e Ti causaram trincas de solidificação. Porém, pequenas adições destes elementos tiveram um efeito benéfico apreciável na resistência ao trincamento por queda de ductilidade. Esta melhora está relacionada com mudanças na morfologia dos contornos de grão. Estes resultados provêem uma nova visão no desenvolvimento de arames de solda resistentes ao trincamento por queda de ductilidade.

 

Some austenitic alloys undergo a severe ductility drop at intermediate temperatures, which may result on the phenomenon known as ductility dip cracking (DDC). This solid state, intermediate temperature and intergranular cracking has been recognized as a grain boundary sliding phenomenon. This work studies the effect of Nb and Ti additions to Ni-base filler metals 52 and 82 on the DDC susceptibility. Ni-base filler metals 52 (0.25%Mn-8.9%Fe-29.1%Cr-0.5%Ti-0.7%Al-Ni) and 82 (2.75%Mn- 0.7%Fe-20.1%Cr-2.6%Nb-0.5%Ti-Ni) with different amounts of Nb and Ti were prepared. The strain-to-fracture (STF) test was performed on the Gleeble system at 950 °C, to quantify the materials ductility. The samples were analyzed on the light microscope and SEM. An excessive addition of such elements to the weld metal caused solidification cracking. On the other hand, small additions have an appreciable beneficial effect on these alloys’ DDC resistance. The improvement in DDC resistance is directly related with the GB morphology changes caused by the precipitates formed during solidification or at elevated temperature. These results provide new insight into the development of modified 52 and 82 DDC resistant filler metals.

Palavras-chave

Trincamento por queda de ductilidade; Ligas de níquel; Precipitados intergranulares; Nb; Ti

Ductility dip cracking; Nickel base alloys; Intergranular precipitates; Nb; Ti