Um dos processos envolvidos na fabricação de aços comerciais é o de soldagem o qual requer um estudo rigoroso da região soldada, como também dos materiais que estão sendo submetidos na soldagem. O processo de soldagem Tungsten Inert Gas – TIG trata-se de um processo que utiliza gás inerte e um eletrodo de tungstênio não consumível, formando uma poça de fusão bem controlada, o que o torna especialmente adequado para soldar materiais especiais, principalmente os não ferrosos, ou juntas que precisam de bom acabamento na raiz. Alguns aços comerciais quando soldados por processo TIG tem a zona afetada pelo calor de soldagem (ZAC) da junta soldada, fragilizada. Isto ocorre devido a mudanças microestruturais desenvolvidas nesta região durante o processo de soldagem causando alterações microestruturais que afetam suas propriedades mecânicas. O objetivo deste trabalho é obter por meio de tratamentos térmicos modificações na microestrutura de juntas soldadas pelo processo TIG, e consequentemente melhorias nas propriedades mecânicas na zona termicamente afetada (ZTA).

Foi feito um corte no aço comercial VND, com a finalidade de separar a amostra em duas partes aproximadas. Após o corte, a amostra foi submetida à soldagem TIG e depois esta foi submetida à lixadeira, onde foram utilizadas lixas do fabricante Arotec de granulações diferentes: 360, 400, 600, 800 e 1000. Durante o lixamento a posição da amostra foi sendo alterada em 90º a cada 20 segundos e executado com a presença de bastante água. A etapa do polimento foi executada na politriz do fabricante Arotec, com pano especial do fabricante Arotec, diâmetro de 200 mm, colado a um prato giratório com rotação de 250 RPM, sobre o qual foi depositada pequena quantidade de abrasivo de nome alumina, do fabricante Arotec. Em seguida, foi efetuado o ataque químico para revelar a microestrutura. Neste ataque, foi utilizado o Ácido Nital deixando-o em contato com amostra durante um período de 20 segundos. Depois foi feita a análise microscópica em um microscópio metalúrgico do fabricante Olympus, modelo BX51M, esta análise foi da linha de fusão e adjacências da amostra usando um aumento de 200 e 500 vezes. Por fim, usando um microdurômetro foi feito um mapeamento da dureza a partir da linha de fusão com 2 mm de tolerância para cada lado, abrangendo a ZTA e parte da poça de fusão e metal base.

Notamos na amostra a presença de quatro microestruturas que são decorrentes devido ao aquecimento. No metal base há perlita grossa e perlita fina, com valores de pico de dureza respectivamente de 219,9 HV e 331,5 HV. Nota-se a presença de bainita superior na poça de fusão, com valores de pico respectivamente de 438,6 HV e na ZTA percebeu-se a presença de bainita inferior com valor de pico de 646,2 HV. As microestruturas formadas são resultadas de um grande acúmulo de tensões internas, principalmente na ZTA onde foi encontrada a estrutura martensítica. Em função do resfriamento lento, a ZTA apresenta grãos com dimensões maiores que surgiram durante a soldagem, na faixa de temperatura entre 1100 ºC e 1500 ºC, gerando diminuição das propriedades mecânicas da junta soldada, sofrendo dessa forma, alterações significativas o que poderá ocasionar trincas a frio.

Através das análises obtidas foi capaz de se concluir que a dureza da ZTA não nos diz muito a respeito da dureza global, pois tem uma dureza muito elevada comparando com o metal base, representando assim, a zona de maior dureza na amostra. Quando se chega mais perto do centro da zona de fusão da ZTA, a dureza abruptamente diminuiu embora o pico de maior dureza da solda TIG esteja na ZTA e atinja 646,2 HV. A soldagem TIG mostra uma ampla distribuição, gerando uma zona intermediária de alta dureza justificada pela temperatura fornecida pela soldagem que acaba realizando um processo de normalização na amostra. Com uma zona concentrada de dureza, a soldagem acaba gerando adjacências um pouco mais frágeis.