Avaliação do efeito de diferentes aportes de calor na microestrutura e tenacidade da região de grãos grosseiros da zona afetada pelo calor de aço TMCP

• Autor(a) principal: Tadeu Messias Donizete Borba
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/30341
• topic: GGZAC; Dilatometria; Aços TMCP; Gleeble®; Elevado Aporte Térmico; Engenharia metalúrgica; Metalurgia de transformação; Soldagem; Aço - Metalurgia

A soldagem com elevado aporte térmico é uma das alternativas adotadas pelos grandes estaleiros e fabricantes de torres eólicas para aumento da produtividade nas operações de união de materiais. No entanto, os ciclos térmicos gerados durante a soldagem podem provocar transformações microestruturais prejudiciais à tenacidade na zona afetada pelo calor (ZAC), especialmente na região de grãos grosseiros (GGZAC). Neste trabalho, foram avaliados o crescimento de grão e as alterações microestruturais na GGZAC de um aço de 35 mm de espessura e de 355 MPa de limite de escoamento, produzido por laminação controlada seguida de resfriamento acelerado (TMCP - Thermomechanical Controlled Process) em comparação com um aço de mesma classe de limite de escoamento produzido convencionalmente, ambos submetidos a distintos ciclos térmicos nos equipamentos dilatômetro e Gleeble®, de forma a simular elevados aportes de soldagem. Foi observado que o tamanho de grão da austenita prévia na GGZAC (TGγ) segue uma distribuição log-normal e que o aço TMCP, independente do ciclo térmico de soldagem simulado, apresentou valores de TGγ significativamente menores quando comparados com o aço convencional. Infere-se que tal fato pode estar associado à presença de precipitados de TiN homogeneamente distribuídos e coerentes com a matriz, os quais dificultam o crescimento de grãos devido ao efeito de ancoramento em regiões em que a máxima temperatura não supera a temperatura de sua dissolução. A tenacidade ao impacto da GGZAC simulada do aço TMCP foi significativamente superior ao do aço convencional. O menor TGγ, a menor fração do constituinte frágil MA e a presença de uma microestrutura formada por constituintes de menor dureza e com elevada densidade de contornos de alto ângulo foram considerados como sendo os principais fatores que contribuíram para a melhor tenacidade desse aço. Os resultados obtidos mostraram que a utilização dos simuladores termomecânicos dilatômetro e Gleeble® é uma alternativa eficaz para a realização de estudos comparativos de soldabilidade de aços estruturais. Além disso, o emprego do aço TMCP pode ser uma opção para o aumento da produtividade dos fabricantes de torres eólicas e de navios de grande porte, por possibilitar a aplicação de processos de soldagem com elevados aportes de calor produzindo juntas soldadas com excelentes resultados de propriedades mecânicas, especialmente a tenacidade a baixas temperaturas.