Estudo microestrutural de uma junta soldada do Aço Inoxidável Super Duplex SAF 2507 pelo Processo TIG

Ano: 2014 | Volume: 9 | Número: 24

Autores: Mauro Carlos Souza

Palavras-chave: Aço super duplex SAF 2507. Soldagem TIG. Estudo da microestrutura

Resumo Português:

O estudo da microestrutura das juntas soldadas dos aços inoxidáveis super duplex reveste-se de grande importância, devido a sua aplicação crescente na indústria, notadamente naval e de petróleo. Durante a soldagem desses aços, há duas ocorrências principais, devido à evolução da microestrutura no processo de resfriamento da junta soldada. A primeira delas é um desbalanceamento entre a ferrita e a austenita. A segunda é a precipitação, principalmente de nitretos de cromo na zona de fusão e na zona termicamente afetada, que não é bom para o aço inoxidável super duplex, pois reduz sua resistência à corrosão e a tenacidade. Essas regiões da solda ficam com uma microestrutura muito diferente do metal de base. Essas ocorrências dependem da composição química do aço e também da história térmica do processo de soldagem. Neste trabalho utilizou-se um tubo de aço super duplex UNS S32750, SAF 2507, soldado circunferencialmente, com chanfro em U. A soldagem foi executada pelo processo TIG e o gás de proteção foi uma mistura de 97,5% de Argônio e 2,5% de Oxigênio. Foram executados 8 passes, incluindo o passe de raiz. Usou-se, respectivamente, do passe de raiz até o oitavo passe, as tensões de 10 a 13 V, correntes de 110 a 130 A e velocidade de 5,29 a 10,4 cm/min. Os corpos de prova, retirados da região da solda, foram polidos e atacados com reagente de Vilella. As micrografias obtidas com um microscópio óptico mostraram a microestrutura da zona termicamente afetada e da zona fundida bastante alteradas, tendo ocorrido um desbalanceamento entre as fases ferrita-austenita, devido ao resfriamento rápido. A zona fundida mostra uma extrema modificação na microestrutura, onde há predominância do metal de adição. Em todas as regiões da zona termicamente afetada e da zona fundida foi constatada uma grande precipitação de nitreto de cromo.

Resumo Inglês:

The study of the microstructure of the welded joints of super duplex stainless steels is of great importance, due to its increasing application in industry, particularly shipbuilding and oil. During welding of these steels, there are two main events, due to the evolution of the microstructure during the cooling process of the welded joint. The first is an imbalance between the ferrite and austenite. The second is the precipitation of chromium nitrides mostly in the melting zone and the heat affected zone, which is not good for super duplex stainless steel, because it reduces its corrosion resistance and toughness. The microstructure of this welded region become very different of the base metal. These events depend on the chemical composition of steel as well as the thermal history of the welding process. In this work it was used a tube of super duplex steel UNS S32750, SAF 2507, circumferentially welded with bevel U. The welding was performed by GTAW process and shielding gas mixture of 97.5% argon and 2.5% oxygen. 8 passes were executed, including the root pass. Was used, respectively, from the root pass to the eighth pass the voltages between 10 to 13 V, current from 110 to 130 and the speed from 5.29 to 10.4 cm/min. The samples, taken from the weld region, were polished and attacked with Vilella’s reagent. The micrographs taken with an optical microscope revealed the microstructure of the heat affected zone and the weld zone rather altered unbalance occurring between ferrite-austenite phases due to rapid cooling. The fusion zone shows an extreme change in the microstructure, which is more of the filler metal. In all regions of the heat affected zone and fusion zone was observed a high precipitation of chromium nitride.