Estudo da soldabilidade e do comportamento mecânico de juntas de aços TRIP 750 soldados a laser.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Gonçalves, Thais Soares
Orientador(a): Lima, Milton Sérgio Fernandes de, Faria, Geraldo Lúcio de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Aços - seslocamentos em metais
Soldagem - soldagem a laser
Microestrutura
Engenharia de materiais - ensaio de embutimento Erichsen
Plastcidade
Link de acesso: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/13002
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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Estes apresentam boa ductilidade e elevada resistência mecânica associada à boa conformabilidade devido a sua microestrutura complexa de ferrita pró-eutetoide associada a bainita, martensita e frações menores de austenita retida. A soldabilidade desses aços é limitada pelo alto teor de elementos de liga presentes na sua composição, fazendo com que o ciclo térmico da soldagem afete a cuidadosamente projetada microestrutura, o que, por consequência, gera propriedades mecânicas insatisfatórias da solda. A soldagem a laser possui aporte térmico relativamente baixo e, portanto, são obtidas zona fundida (ZF) e zona termicamente afetada (ZTA) estreitas. A literatura ainda não conseguiu determinar definitivamente as características microestruturais da ZF e da ZTA após a soldagem a laser dos aços TRIP e correlacioná-las com o comportamento mecânico em tração uniaxial e com a conformabilidade dessa classe de aços. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar a microestrutura e o comportamento mecânico do aço TRIP750 após soldagem a laser. As chapas de aço TRIP750 com 1,6 mm de espessura foram soldadas com diferentes potências e velocidades a fim de se encontrar a condição mais adequada segundo alguns critérios estabelecidos no trabalho. Os resultados obtidos mostram que a melhor condição, entre as estudadas, foram: velocidade de soldagem de 50 mm/s, potência de 900 W com foco na superfície da chapa e proteção gasosa de argônio com 8 l/min. Nestas condições, a ZF se apresenta quase totalmente martensítica, enquanto a ZTA apresenta uma microsestrutura bifásica, constituída majoritariamente por ferrita e martensita. A dureza média da ZF de 530 HV e na ZTA de 480 HV, comparativamente com 270 HV do material base. Em termos de comportamento mecânico, para essa condição de soldagem, foi verificado que o limite de resistência da junta soldada é 740 MPa e que a deformação uniforme é de 22%. Portanto, esse material soldado continua atendendo aos requisitos exigidos para a classe TRIP 750. Em termos do ensaio de embutimento foi verificada uma deformação máxima (índice Erichsen) de 15 mm para uma carga de 48,5 kN, semelhante ao material de base não soldado. Tanto no caso do ensaio de tração uniaxial, quanto no ensaio de embutimento Erichsen, a fratura ocorre no material de base, longe da solda, mostrando uma boa tenacidade do material soldado.TRIP (Transformation Induced Plasticity) steels have been developed and applied widely in the automotive and aerospace industries. These have good ductility and high mechanical resistance associated with good conformability due to their complex microstructure of proeutetoid ferrite associated with bainite, martensite and minor fractions of retained austenite. The weldability of these steels is limited by the high content of alloying elements present in their composition, causing the thermal cycle of the welding to destroy the carefully designed microstructure, which, consequently, generates unsatisfactory mechanical properties of the weld. Laser welding has a relatively low thermal input and, therefore, narrow fusion zone (FZ) and heat affected zone (HAZ) are obtained. The literature has not yet managed to definitively determine the microstructural characteristics of FZ and HAZ after laser welding of TRIP steels and to correlate them with the mechanical behavior in uniaxial tensile strength and with the formability of this class of steels. Therefore, the objective of the present work was to characterize the microstructure and mechanical behavior of TRIP750 steel after laser welding. The 1.6 mm thick TRIP750 steel sheets were welded with different powers and speeds in order to find the most suitable condition according to some criteria established in the work. The results obtained show that the best condition, among those studied, would be: welding speed of 50 mm/s, power of 900 W, focusing on the surface of the plate and argon gas protection at 8 l/min. In these conditions, the FZ is almost totally martensitic, while the HAZ has a biphasic microstructure, composed mainly of ferrite and martensite, with the average hardness of the FZ being 530 HV and the HAZ being 480 HV, compared to 270 HV of the base material. In terms of mechanical behavior for this welding condition it was verified that the tensile strength of the welded joint is 740 MPa and that the uniform deformation is 22%. Therefore, this welded material continues to meet the requirements for the TRIP 750 class. In terms of the cup press test, a maximum deformation (Erichsen index) of 15 mm was verified for a load of 48.5 kN, similar to the unwelded base material . In both the uniaxial tensile test and the Erichsen indentation test, the fracture occurs in the base material, away from the weld, showing a good toughness of the welded material.Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 20/10/2020 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessAços - seslocamentos em metaisSoldagem - soldagem a laserMicroestruturaEngenharia de materiais - ensaio de embutimento ErichsenPlastcidadeEstudo da soldabilidade e do comportamento mecânico de juntas de aços TRIP 750 soldados a laser.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8924https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/a48c26c8-5e0f-4395-97c2-9704afd858e6/download62604f8d955274beb56c80ce1ee5dcaeMD55falseAnonymousREADCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-846https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/5bf042f3-4105-4254-9e6e-6ffafe578724/download587cd8ffae15c8598ed3c46d248a3f38MD52falseAnonymousREADlicense_textlicense_texttext/html; charset=utf-80https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/71056072-ce20-49f5-a997-af4dd5f46db5/downloadd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53falseAnonymousREADlicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/9aeb7120-3432-4a43-9ea0-12e2834b7fa5/downloadd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54falseAnonymousREADORIGINALDISSERTAÇÃO_EstudoSoldabilidadeComportamento.pdfDISSERTAÇÃO_EstudoSoldabilidadeComportamento.pdfapplication/pdf4513791https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/2de9dfea-1ad9-4585-9ba2-b5d4e8bbe031/downloadf6ba5810931910c351abb60c6b1fb67eMD51trueAnonymousREADTEXTDISSERTAÇÃO_EstudoSoldabilidadeComportamento.pdf.txtDISSERTAÇÃO_EstudoSoldabilidadeComportamento.pdf.txtExtracted texttext/plain94232https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/e712ec9b-ab02-4989-88ae-305625b6688a/download1f7a6b384f9e5995dc53151ff7f144e0MD56falseAnonymousREADTHUMBNAILDISSERTAÇÃO_EstudoSoldabilidadeComportamento.pdf.jpgDISSERTAÇÃO_EstudoSoldabilidadeComportamento.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4194https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/a307f729-c288-4928-a2da-a23d825486dc/download5a7da3e8638266888f29457fbf41c234MD57falseAnonymousREAD123456789/130022024-11-10 17:27:29.173open.accessoai:repositorio.ufop.br:123456789/13002https://www.repositorio.ufop.brRepositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332024-11-10T20:27:29Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)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