Influência do aporte térmico sobre a microestrutura e susceptibilidade a formação de fase sigma no aço inoxidável duplex SAF2205

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Fonseca, Camila Soares
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
Brasil
CEFET-MG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1247
Resumo: Os aços inoxidáveis duplex possuem uma microestrutura austeno-ferrítica com fração média de cada fase de cerca 50%. A microestrutura bifásica é responsável por melhorar as propriedades mecânicas e principalmente sua resistência a corrosão. A soldagem destes aços é frequentemente uma operação crítica, devido aos ciclos térmicos aos quais o material é submetido. Os parâmetros de soldagem escolhidos devem alterar o mínimo possível o balanceamento das fases e não proporcionarem condições favoráveis para a precipitação de fases deletérias. O objetivo desse trabalho é analisar a influência do aporte térmico sobre a microestrutura e susceptibilidade a formação de fase sigma de juntas soldadas do aço duplex SAF2205. O material analisado consiste em chapas de aço duplex SAF2205, fabricada pela Aperam South America. As chapas foram soldadas pelo processo de soldagem GMAW, variando apenas o aporte térmico em 0,5kJ/mm, 1,0kJ/mm, 1,5 kJ/mm e 2,5 kJ/mm. Após essa etapa as chapas foram cortadas, analisadas por meio de metalografia, DRX, microdureza Vickers e quantificação das fases. As microestruturas do metal base, zona termicamente afetada (ZTA) e metal de solda foram caracterizadas e quantificadas e foi analisada a suscetibilidade de formação da fase sigma em cada uma das regiões de solda. Foi elaborado o perfil de microdureza em função do aporte térmico utilizado na soldagem para o SAF2205. Por meio deste perfil verificou-se que ocorre a redução da dureza na ZTA devido o aumento de ferrita nesta região e que quanto maior o aporte térmico maior a dimensão da ZTA. Por meio da análise metalográfica foi realizado o estudo da morfologia da austenita nas regiões de solda. Por meio do DRX foi determinada a presença de fase sigma nas regiões de solda. Concluiu-se com os resultados deste trabalho que se deve utilizar nos processos de soldagem GMAW de aços inoxidáveis duplex SAF2205, aporte térmico igual a 1,5 kJ/mm quando se deseja manter o balanceamento das fases e aporte térmico igual a 0,5 kJ/mm quando o objetivo for evitar a formação de fase sigma.
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O material analisado consiste em chapas de aço duplex SAF2205, fabricada pela Aperam South America. As chapas foram soldadas pelo processo de soldagem GMAW, variando apenas o aporte térmico em 0,5kJ/mm, 1,0kJ/mm, 1,5 kJ/mm e 2,5 kJ/mm. Após essa etapa as chapas foram cortadas, analisadas por meio de metalografia, DRX, microdureza Vickers e quantificação das fases. As microestruturas do metal base, zona termicamente afetada (ZTA) e metal de solda foram caracterizadas e quantificadas e foi analisada a suscetibilidade de formação da fase sigma em cada uma das regiões de solda. Foi elaborado o perfil de microdureza em função do aporte térmico utilizado na soldagem para o SAF2205. Por meio deste perfil verificou-se que ocorre a redução da dureza na ZTA devido o aumento de ferrita nesta região e que quanto maior o aporte térmico maior a dimensão da ZTA. Por meio da análise metalográfica foi realizado o estudo da morfologia da austenita nas regiões de solda. Por meio do DRX foi determinada a presença de fase sigma nas regiões de solda. Concluiu-se com os resultados deste trabalho que se deve utilizar nos processos de soldagem GMAW de aços inoxidáveis duplex SAF2205, aporte térmico igual a 1,5 kJ/mm quando se deseja manter o balanceamento das fases e aporte térmico igual a 0,5 kJ/mm quando o objetivo for evitar a formação de fase sigma.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Duplex stainless steels have austenitic-ferritic microstructure with an average fraction of each phase of about 50%. The biphasic microstructure is responsible for improving the mechanical properties and particularly its corrosion resistance. The welding of these steels is often a critical operation due to the thermal cycles to which the material is subjected. The selected welding parameters should change as little as possible the balance of the phases and does not provide favorable conditions for the precipitation of deleterious phases. The aim of this study is to analyze the influence of the heat input on the microstructure and susceptibility to sigma phase formation of welded joints of duplex steel SAF2205. The analyzed material consists of SAF2205 duplex steel sheets manufactured by Aperam South America. The plates were welded by GMAW welding process, varying only the heat input in 0,5kJ / mm 1,0kJ / mm 1.5 kJ / mm to 2.5 kJ / mm. After this step the plates were cut, analyzed by metallography, XRD, microhardness and quantification of phases. The microstructures of the base metal, the heat affected zone (HAZ) and weld metal were characterized and quantified and analyzed the susceptibility of formation of sigma phase in each of the weld regions. Was prepared the microhardness profile due to the heat input used in welding for SAF2205. By means of this profile it was found that there is a reduction in the HAZ toughness due to the increase of ferrite and that in this region the higher the greater the heat input size of the HAZ. Through metallographic analysis was performed to study the morphology of the austenite in the weld regions. Through XRD was determined by the presence of sigma phase in the weld regions. Concluded with the results of this work that must be used in GMAW welding processes of stainless steel duplex SAF2205, heat input equal to 1.5 kJ / mm when you want to keep the balance of the phases and heat input of 0.5 kJ / mm when the goal is to avoid sigma phase formation.Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de MateriaisBrasilCEFET-MGSilva, Ivete Peixoto Pinheirohttp://lattes.cnpq.br/6117501358477717http://lattes.cnpq.br/5667330512964410Silva, Sidney Nicodemos daVieira, Almir GonçalvesFonseca, Camila Soares2025-04-22T15:19:52Z2015-01-162025-04-22T15:19:52Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1247porreponame:Repositório Institucional do CEFET-MGinstname:Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG)instacron:CEFETinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-03-31T14:53:35Zoai:repositorio.cefetmg.br:123456789/1247Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.cefetmg.br/server/oai/requestrepositorio@cefetmg.bropendoar:2026-03-31T14:53:35Repositório Institucional do CEFET-MG - Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG)false
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