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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29802| Título: | Caracterização da junta soldada com pino não consumível de aço inoxidável lean duplex UNS S32101 |
| Título(s) alternativo(s): | Characterization of joint welded by Friction Stir Welding (FSW) of lean duplex stainless steel UNS S32101 |
| Autor(es): | Santos, Josué da Silva |
| Orientador(es): | Higa, Silvia Midori |
| Palavras-chave: | Aço inoxidável Aço - Tratamento térmico Resistência de materiais Soldagem Microestrutura Steel, Stainless Steel - Heat treatment Strength of materials Welding Microstructure |
| Data do documento: | 27-Jun-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | SANTOS, Josué da Silva. Caracterização da junta soldada com pino não consumível de aço inoxidável lean duplex UNS S32101. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2022. |
| Resumo: | Em função da ampla aplicação dos aços inoxidáveis duplex em diversos setores da indústria petroquímica, nuclear, aeroespacial e alimentícia, assegurar as propriedades mecânicas e de corrosão dessas ligas deve ser fator primordial para seu sucesso. Durante a soldagem desses materiais, quando não controlados de forma adequada os parâmetros de soldagem, pode ocorrer o desbalanceamento de sua microestrutura bifásica, gerando uma significativa redução de sua resistência a corrosão e resistência mecânica. Dentre os processos de soldagem, a soldagem por atrito com pino não consumível (FSW) produz um cordão de solda no estado sólido sem a tendência de contaminações por inclusões e outros defeitos comuns na soldagem por arco elétrico. O presente estudo tem como objetivo a caracterização microestrutural por microscopia óptica e a realização de um mapeamento de microdureza de uma junta soldada de aço inoxidável lean duplex UNS S32101 por atrito com pino não consumível submetida ao tratamento térmico de envelhecimento. Os resultados obtidos evidenciam as singularidades entre algumas regiões da junta soldada, mas também as similaridades entre as zonas de um processo notavelmente assimétrico em relação à evolução microestrutural, formando complexos gradientes de deformação e refinamento da microestrutura, especialmente no lado de avanço da junta soldada. O balanceamento das fases para os corpos de prova sem e com tratamento térmico de envelhecimento manteve-se concordância para procedimento de soldagem, entretanto com valores de 40,8 a 64,6% de fração de ferrita. Os valores de microdureza juntamente com a análise microestrutural mostraram que a variação do direcionamento do escoamento, próximo a interface da Zona Termomecanicamente Afetada com a Zona Misturada – Lado de Avanço (ZTMA-LA/ZM-LA), formaram regiões com fluxos turbulentos, favorecendo pontualmente o acréscimo do efeito Hall-Petch, resultando em durezas distintas entre Zona Misturada – Raiz da Solda (ZM-RAIZ) e Zona Misturada – Topo da Solda (ZM-TOPO). O aumento de dureza das zonas do cordão de solda levanta a hipótese de que o processo FSW pode ter levado à precipitação de fases deletérias, como a fase α’, quando o material foi exposto ao tratamento térmico. |
| Abstract: | As a result of the wide application of duplex stainless steels in several sectors of the petrochemical, nuclear, aerospace and food industries, ensuring the mechanical and corrosion properties of these alloys must be a key factor for their success. During the welding of these materials, when the welding parameters are not properly controlled, their biphasic microstructure may become unbalanced, generating a significant reduction in their Corrosion Resistance and Mechanical Properties. Among the welding processes, non-consumable Friction Stir Welding (FSW) produces a solid-state weld bead without the tendency for contamination from inclusions and other defects common in electric arc welding. The present study has the objective of microstructural characterization by optical microscopy and the realization of a microhardness mapping of a lean duplex stainless steel UNS S32101 welded joint by Friction Stir Welding subjected to aging heat treatment. The results obtained show the singularities between some regions of the welded joint, but also the similarities between the zones of a remarkably asymmetrical process in relation to the microstructural evolution, forming complex gradients of deformation and refinement of the microstructure, especially on the Advancing Side of the welded joint. The balance of the phases for the specimens without and with aging heat treatment remained in agreement for the welding procedure, however with values from 40.8 to 64.6% of ferrite fraction. The microhardness values together with the microstructural analysis showed that the variation of the flow direction, near the interface of the , the Thermo-Mechanically Affected Zone with the Stir Zone (SZ) – Advancing Side (TMAZ-AS/SZ-AS), formed regions with turbulent flows, favoring punctually the addition of the Hall-Petch effect, resulting in different hardness between Stir Zone – Weld Root (SZ-ROOT) and Stir Zone – Weld Face (SZ-FACE). The increase in hardness of the weld bead zones raises the hypothesis that the FSW process may have led to the precipitation of deleterious phases, such as the α' phase, when the material was exposed to the heat treatment. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29802 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia de Materiais |
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