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B. Engenharias - 1. Engenharia - 9. Engenharia Mecânica
IDENTIFICAÇÃO MICROESTRUTURAL DA ZONA FUNDIDA DE SOLDAS DE AÇO INOXIDÁVEL.
Alderi Pantoja Fernandes 1   (autor)   alderimecanic@pop.com.br
José Tavares Machado Neto 1   (autor)   jtmneto@hotmail.com
Eduardo de Magalhães Braga 3   (orientador)   edbraga@ufpa.br
Thiago da Silva Barrozo 1   (colaborador)   thbar@ig.com.br
Fábio Luis Castro Marinho 1   (colaborador)   marinhomec@click21.com.br
Rafael Ribeiro Ranieri 1   (colaborador)   sereh@bol.com.br
Erlison Castro ALves 1   (colaborador)   Erlisonmec@yahoo.com.br
Arildomá Lobato Peixoto 2   (co-orientador)   arildoma@bol.com.br
João Paulo Freitas da Silva 1   (colaborador)   jpfs20@hotmail.com
Nelson Belo 1   (colaborador)   nesbelo@hotmail.com
1. Graduando do Dep. de Eng. Mecânica da Universidade Federal do Pará , UFPa
2. Mestrando do Dep. de Eng. Mecânica da Universidade Federal do Pará , UFPa
3. Prof. Dr. do Dep. de Eng. Mecânica da Universidade Federal do Pará , UFPa
INTRODUÇÃO:
Aços inoxidáveis são materiais utilizados nos mais variados ramos da indústria, tem soldabilidade diversificada que necessitam de uma especial atenção durante o seu processamento, pois muitos fenômenos metalúrgicos acontecem durante e após a soldagem desses materiais. Estes fenômenos precisam ser estudados pela grande influência que exercem nos comportamentos mecânicos e químicos das juntas soldadas.
A caracterização de juntas soldadas é feita através de uma série de técnicas de observação direta e indireta da estrutura, a olho nu ou através de lupas, com microscópio ótico, MEV, MET, auxiliado ainda por outras técnicas como análise química, difração de raios-X, etc.
Ao relacionar os processos de fabricação, a microestrutura, as propriedades físicas, bem como os conceitos e conhecimentos da metalurgia Física, a metalografia permite compreender os mecanismos envolvidos nos tratamentos térmicos e mecânicos dos metais, e a partir disto prever o comportamento futuro de materiais.
Sendo assim, podemos entender a grande importância de conhecermos a estrutura de soldas de aços inoxidáveis e relaciona-las com as suas propriedades mecânicas.
Esse trabalho tem o objetivo estudar e identificar as microestruturas nas zonas fundidas de soldas de aços inoxidáveis. As soldas serão depositadas pelo processo arame tubular pulsado e convencional, com o intuito de entender qual a interferência dessa estruturas nas propriedades e características desse material.
METODOLOGIA:
Nas experiências foram utilizados uma fonte de soldagem multiprocessos, sistema de aquisição portátil, arame AWS E316LT1-1(diâmetro de 1,6mm),gás de proteção o CO2 com quatro níveis de percentual de Nitrogênio , corpos de prova AISI 316L de 200x160x9,5 mm. Foram utilizados, um microscópio ótico Neophot 32 e o programa analisador de imagem, ataque eletrolítico a base de ácido oxálico a 10%, com tensão de 2,0 V e tempo de imersão de 15 – 30. Os corpos de prova foram soldados na posição plana, com a tocha sempre perpendicular à chapa, todas as soldagens foram automatizadas com o uso do processo FCAW no modo pulsado e convencional em polaridade inversa. Antes e depois da soldagem, as amostras foram jateadas com microesferas de vidro, pois a forma esférica, associada à dureza e densidade do vidro, remove contaminações e realizam acabamentos superfícies com rapidez e eficiência, sem remover quantidades significativas de material, assegurando assim a ausência de contaminação superficial nas chapas. Após as soldagens, os corpos de prova foram cortados no sentido longitudinal ao cordão para a retirada de excesso de material, facilitando assim o seu manuseio e análise. Para retirar as amostras utilizou-se um equipamento cut-off. Posteriormente, essas amostras foram embutidas e preparadas através de lixamento numa politriz padrão, utilizando-se lixas de óxido de alumínio de granulometria gradativamente menores. O acabamento final foi realizado com feltro e pasta de diamante.
RESULTADOS:
Com as imagens micrográficas obtidas das amostras pode-se observar com clareza a interface entre o metal de base e a zona fundida do cordão de solda depositado. Podemos identificar claramente a formação de uma estrutura duplex (ferrita e austenita) com predominância da austenita. A ferrita tem a coloração escura, em forma vermicular sobre uma matriz austenítica (clara). Esta proporção de ferrita está primeiramente determinada pela segregação dos elementos de ligas durante a solidificação e o resfriamento. Para a maioria das aplicações, a ferrita delta, em teores na faixa de 2 a 10% pode ajudar a prevenir trincas de solidificação. Entretanto, a quantidade de ferrita delta deve ser controlada em aplicação em que se deseja uma boa resistência à corrosão, uma alta tenacidade, etc.
CONCLUSÕES:
A interpretação da microestrutura exige um raciocínio não verbal, diferente do raciocínio utilizado para entender a teoria. Realizar uma microestrutura exige um exercício de paciência e perseverança, o que implica em um bom planejamento desprezando, muitas vezes, os detalhes e concentrando a caracterização no que é essencial. Por outro lado, para descobrir o que é essencial, é necessário incorporar os modelos teóricos que explicam a origem e a forma tridimensional das microestruturas.
A caracterização microestrutural das soldas nos permitiu identificar as fases presentes (ferrita e austenita) e, com isso, relacionar esta microestrutura com suas propriedades mecânicas através de diagramas que relacionam este binômio, assim como, quantificar as fases presentes.
Instituição de fomento: CNPQ
Trabalho de Iniciação Científica
Palavras-chave:  Microestrutura; Aço inoxidável; Soldagem.

Anais da 56ª Reunião Anual da SBPC - Cuiabá, MT - Julho/2004