Ref.: MmeMac40-011
Apresentador: Ana Beatriz Ferreira Sousa
Autores (Instituição): Sousa, A.B.(Universidade Federal do Ceará); Cavalcante Neto, F.E.(Universidade Federal do Ceará); de Souza, J.S.(Universidade Federal do Ceará); Paes, M.T.(Petróleo Brasileiro S. A.); Dalpiaz, G.(Petróleo Brasileiro S. A.); Marinho, R.R.(Petróleo Brasileiro S. A.); Mombru, R.G.(O. Quadros Serviços); Motta, M.F.(Universidade federal do Ceará); Miranda, H.C.(Universidade Federal do Ceará); Silva, C.C.(Universidade Federal do Ceará);
Resumo:
Existem diversos casos de falha de componentes de aços inoxidáveis austeníticos reportados na literatura, embora estas ligas sejam altamente recomendadas para utilização em condições extremas. Muitos destes casos estão associados a transformações metalúrgicas sofridas em serviço ou aos processos de fabricação e reparo por soldagem, os quais podem acarretar a inserção de impurezas e a microssegregação, fatores críticos para o surgimento de trincas de solidificação. Sendo assim, o presente trabalho avaliou a solidificação de diferentes metais de adição quando diluídos com o aço inoxidável austenítico AISI 310S. Soldagens pelo processo Eletrodo Revestido foram realizadas com os eletrodos de AWS E310-15, AWS E347-17 e AWS ENiCrFe-2. Amostras das zonas fundidas (ZF) foram extraídas para análise térmica diferencial (DTA), microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de emissão ótica. Realizaram-se simulações termodinâmicas no programa Thermo-Calc® com base na composição química dos metais de solda. De acordo com as simulações, a ZF da solda com o eletrodo AWS E310-15 possui como fase primária e majoritária a austenita, havendo também ferrita delta e uma pequena quantidade de carbonitretos, MnS e Cr23C6. Para este metal de solda, a DTA mostrou somente o pico correspondente à fase austenita. A análise microestrutural indicou que a solidificação ocorreu no modo completamente austenítico (A), com uma morfologia colunar dendrítica, e a presença de fases secundárias foi insignificante. A formação de MnS e Cr23C6 pode ser um equívoco das simulações, até porque implicaria em um empobrecimento de elementos de liga gamagêneos no líquido, favorecendo a nucleação de ferrita delta — não observada microscopicamente. Além disso, é sabido que a precipitação de Cr23C6 em aços inoxidáveis austeníticos requer um longo período de exposição à alta temperatura. As simulações correspondentes à ZF da solda com o eletrodo AWS E347-17 mostraram ferrita delta (fase primária), austenita, carbonitretos e MnS. A análise por DTA detectou somente os picos correspondentes à ferrita delta, austenita e carbonitretos. Neste caso, ferrita delta, austenita e carbonitretos de nióbio e titânico foram detectados por meio da observação microestrutural. A solidificação aconteceu no modo ferrita primária/austenita secundária (F/A), com ferrita delta de morfologia vermicular no núcleo das dendritas. A ZF da solda com AWS ENiCrFe-2 possui morfologia colunar dendrítica e é composta pela fase gama fcc de Ni e, segundo as simulações, também possui dois tipos de carbonitretos. Porém, os picos destes carbonitretos não foram detectados por DTA.