ResumoForam estudadas as microestruturas e as cinéticas de oxidação a altas temperaturas ao ar de quatro juntas soldadas de um aço inoxidável austenítico produzidas através do processo MIG/MAG com diferentes gases de proteção. Utilizou-se o metal de adição 22.12.HT e diferentes gases de proteção: 100% Ar, Ar + 2% CO 2 , Ar +4% CO 2 e Ar + 20% CO 2 . Para cada mistura gasosa, foi soldado um corpo de prova. Estudou-se a variação das frações volumétricas de ferrita delta em função dos diferentes gases de proteção utilizados. Observou-se aumento no teor de carbono e consequente diminuição das frações volumétricas de ferrita delta, diminuições significativas nos teores de Cr, Si e Mn em relação à composição química do consumível de soldagem e consequente diminuição da resistência à oxidação a altas temperaturas ao ar dos metais depositados com gases de proteção com maiores concentrações de CO 2 . Palavras-chave: Aços inoxidáveis; Gases de proteção; Fração volumétrica; Oxidação a altas temperaturas; MIG/MAG. EFFECT OF SHIELDING GAS IN MICROSTRUCTURE AND KINECTICS OF HIGH TEMPERATURE OXIDATION IN AIR OF WELDED JOINTS OF AN AUSTENITIC STAINLESS STEEL THROUGH THE MIG/MAG PROCESS AbstractThe microstructures and the high temperature oxidation kinectics in air of four welded joints of austenitic stainless steel produced by the MIG/MAG process with different shielding gases were studied. Were used the welding wire 22.12. HT, and different shielding gases: 100% Ar, Ar + 2% CO 2 , Ar +4% CO 2 and Ar + 20% CO 2 . For each gas mixture was welded a specimen. The variation of the volume fractions of delta ferrite according to the different shielding gases used, were studied. There was an increase in carbon content and decreasing of volume fraction of delta ferrite, a decrease in Cr, Si and Mn content when compared with the chemical composition of the welding wire decreasing the high temperature oxidation resistance in air of weld metals deposited with shielding gases with higher concentrations of CO 2 . Keywords: Stainless steels; Shielding gases; Volume fraction; High temperature oxidation; MIG/MAG. INTRODUÇÃOAlém do ferro, cromo e níquel, os aços inoxidáveis têm em sua composição outros elementos químicos que podem estabilizar a ferrita e a austenita. Levando em conta os seus efeitos ferritizantes e austenitizantes, Schaeffler [1] agrupou estes elementos em duas expressões denominadas de cromo equivalente e níquel equivalente, respectivamente e propôs um diagrama que é apresentado na Figura 1. O diagrama de Schaeffler não é um diagrama de equilíbrio. Ele foi determinado experimentalmente com o objetivo de prever-se o teor de ferrita delta em soldas de aços inoxidáveis.Além das expressões de cromo equivalente (Creq=%Cr+%Mo+1,5%Si+0,5%Nb) e de níquel
Resumo O valor do PREN da liga pode levar a uma previsão equivocada da resistência à corrosão por pite pois, caso haja um desbalanceamento das frações volumétricas da ferrita δ e da austenita, as composições químicas das fases poderão ser muito diferentes daquela da liga. Neste caso o PREN de uma das fases pode ficar abaixo do PREN da liga. Caracterizou-se três chapas de aços inoxidáveis duplex laminados com diferentes PRENs: UNS S32304 (Lean Duplex), UNS S31803 (Duplex) e UNS S32750 (Super Duplex). Várias técnicas complementares de análise microestrutural foram utilizadas, tais como de espectrometria de emissão ótica, microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura com EDS acoplado. Realizaram-se análises metalográficas quantitativas para a determinação das frações volumétricas de ferrita δ e da austenita e análises químicas semi-quantitativas das fases presentes utilizando-se um MEV com EDS acoplado.
Resumo O estudo detalhado das cinéticas de oxidação a altas temperaturas ao ar permitiu o cálculo da energia de ativação aparente do processo de oxidação de um aço inoxidável austenítico laminado do tipo 22.12. Utilizou-se o aço inoxidável austenítico microligado ao cério (253 MA®) que é um aço projetado para trabalhos a altas temperaturas. Observou-se cinéticas de oxidação parabólicas em todas as temperaturas estudadas: 800, 900, 1000 e 1100 C. Os Kps encontrados neste trabalho reforçam a tese de que ocorra a formação de películas protetoras de Cr2O3 e SiO2, o que reforça a hipótese que as mesmas tenham sido efetivamente formadas após os estágios iniciais de oxidação. Palavras-chave: Aço Inoxidável; 253 MA®; Oxidação a Altas Temperaturas; Cinética.
ResumoOs aços inoxidáveis duplex caracterizam-se por apresentarem microestrutura bifásica, ferrítica-austenítica. A fração volumétrica ideal das fases é 50% de ferrita e 50% de austenita, entretanto, essa condição é de difícil obtenção quando realiza-se a união por soldagem a arco desses materiais. Neste trabalho estudou-se as melhores práticas de soldagem do aço inoxidável duplex UNS S31803 garantindo a obtenção de frações volumétricas ideais de ferrita e austenita. Foi soldado um corpo de prova pelos processos TIG e MIG-MAG. Para esse corpo de prova foi realizada a soldagem de um passe de raiz e um passe de reforço através do processo TIG e o preenchimento da junta através do processo MIG-MAG. Foram realizados os seguintes ensaios no corpo de prova: micrografia (metal base, ZAC face, ZAC raiz, face da Zona Fundida e raiz da Zona Fundida), medição da fração volumétrica de ferrita, microdureza Vickers (HV500), ensaio de tração da junta soldada, dobramento guiado, Charpy e ensaio de corrosão por pitting. Palavras-chave: AbstractDuplex stainless steels are characterized by their biphasic, ferritic-austenitic microstructure. The ideal volumetric fraction of the phases is 50% of ferrite and 50% of austenite, however, this condition is difficult to obtain when arc welding these materials. In this work, the best welding practices to the duplex stainless steel UNS S31803 were studied, guaranteeing the ideal volumetric fractions of ferrite and austenite. A test joint using both TIG and MIG-MAG processes was welded. For this test piece, a root pass and a reinforcement pass were welded through the TIG process and the filling of the joint through the MIG-MAG process. The following tests were carried out on the specimen: micrograph (base metal, HAZ face, HAZ root, face of the molten zone and root of the molten zone), measurement of ferrite volumetric fraction, Vickers microhardness (HV500), tensile test, guided folding, Charpy and corrosion by pitting test.
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