Simulação física de zona termicamente afetada por soldagem em aço microligado com alto nióbio e baixo manganês

Abstract

Aços HTP, aliados ao conceito baixo Manganês (0,5% em massa), são considerados de alto desempenho sob condições de ambiente ácido e baixa temperatura pois apresentam dentre várias vantagens um maior controle de segregação central, evitando inclusões alongadas de MnS (locais potenciais de nucleação de trincas por hidrogênio) estrutura homogênea e refinada, além do baixo carbono equivalente. Com o intuito de melhor entender e avaliar a soldabilidade deste material, estudou-se o efeito do aporte térmico na microestrutura, dureza e tenacidade de juntas soldadas de um aço microligado com alto teor de Nb e baixo Mn. Os diferentes aportes térmicos aplicados tiveram como intenção simular condições distintas de severidade empregadas na soldagem de chapas grossas com aplicação “sour service”. Para isso, foram reproduzidos diferentes ciclos térmicos em diferentes corpos de prova objetivando simular a região de crescimento de grãos da zona termicamente afetada (CGZTA) em um simulador termomecânico Gleeble®. Após as simulações foi executada análise em microscópios ótico confocal, ensaio de microdureza Vickers e ensaio de impacto Charpy em diferentes temperaturas abaixo de 0°C e para avaliar alterações microestruturais e influência destas na tenacidade ao impacto e na dureza do material. Os resultados mostraram que a estrutura bainítica obtida foi diferente nos três aportes, com surgimento de ferrita poligonal no maior aporte térmico. O maior valor de dureza medido se deu no menor aporte térmico, no entanto o valor está compreendido na faixa de dureza que indica que o material possui boa resistência por trincamento a frio. A tenacidade ao impacto e dureza tendem a diminuir à medida que se aumenta o aporte térmico em virtude do maior tempo de resfriamento, maior crescimento de grão austenítico consequentemente do surgimento de constituintes de durezas inferiores e menor tenacidade. O menor aporte térmico aplicado foi o que conferiu melhores propriedades de tenacidade ao impacto, mesmo submetido às temperaturas mais baixas estudadas.