Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20222397
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

Estudo dos efeitos da aplicação de revestimentos duros em aço baixo carbono através do processo de soldagem SMAW

Study of the effects of hardfacing in low carbon steel with the SMAW process

Abel Eduardo Netto, Almir Turazi

Downloads: 1
Views: 97

Resumo

Uma das formas de aumentar a vida útil de aços baixo carbono é a aplicação, via soldagem, de revestimentos superficiais com composições químicas específicas na região desejada da peça. Por se tratar de um processo por fusão, alterações microestruturais ocorrem no material e devem ser consideradas. Este trabalho tem como objetivo avaliar os efeitos da composição química do revestimento e do tipo de corrente elétrica nas propriedades mecânicas de aços baixo carbono após aplicação de revestimentos duros a base de cromo (DIN E10-UM-60GR e E6-UM-60G). Para a aplicação dos revestimentos foi utilizado o processo de soldagem com eletrodo revestido (SMAW), com confecção de cordões sobrepostos lateralmente. Ensaios de desgaste abrasivo, do tipo “disco de borracha” e de microdureza Vickers foram realizados e, após análise dos resultados, percebeu-se que o eletrodo E10-UM-60GR (com maiores teores de C e Cr) obteve desempenho superior, sofrendo menor desgaste abrasivo e obtendo uma dureza média maior. O uso do eletrodo E6-UM-60G gerou cordões com menor grau de diluição e maior influência nas propriedades da ZAC (zona afetada pelo calor).

Palavras-chave

Soldagem de revestimento; Eletrodo revestido; Desgaste abrasivo.

Abstract

One way to increase the useful life of low carbon steels is the application, through welding, of surface coatings with specific chemical compositions in the desired region of the sample. As it is a fusion welding process, microstructural changes occur in the material and must be considered. This work aims to evaluate the effects of the chemical composition of the coating and the type of electrical current on the mechanical properties of low carbon steels after application of chromebased coatings (DIN E10-UM-60GR and E6-UM-60G). For hardfacing, the SMAW process was used, with the making of overlapping strands laterally. Abrasive wear and Vickers hardness tests were performed and, after analyzing the results, it was observed that the E10-UM-60GR electrode (with higher C and Cr contents) obtained superior performance, suffering less abrasive wear and obtaining an average hardness bigger. The use of the E6-UM-60G electrode generated strands with a lower degree of dilution and greater influence on the properties of the HAZ (heat-affected zone).

Keywords

Hardfacing; Shielded metal arc welding; Abrasive wear

Referências

1 Gregolin JAR. Desenvolvimento de ligas Fe-C-Cr-(Nb) resistentes ao desgaste [tese de doutorado]. Campinas: Universidade Estadual de Campinas; 1990.

2 Ribeiro R. Avaliação da resistência ao desgaste abrasivo de revestimentos soldados do tipo Fe-C-Cr utilizados na indústria sucroalcooleira [dissertação de mestrado]. Ilha Solteira: Universidade Estadual Paulista; 2004.

3 American Welding Society. Welding handbook: materials and applications - part 1. 9. ed. Miami: Annette O’brien; 2011. (Vol. 4).

4 Buchely MF, Gutierrez JC, Le’on LM, Toro A. The effect of microstructure on abrasive wear of hardfacing alloys. Wear. 2005;259:52-61.

5 Srikarun B, Oo HZ, Petchsang S, Muangjunburee P. The effects of dilution and choice of added powder on hardfacing deposited by submerged arc welding. Wear. 2019;424-425:246-254.

6 Pawar S, Jha AK, Mukhopadhyay G. Effect of different carbides on the wear resistance of Fe-based hardfacing alloys. International Journal of Refractory Metals & Hard Materials. 2019;78:288-295.

7 Leite RVM, Marques PV. Estudo comparativo da resistência ao desgaste abrasivo do revestimento de três ligas metálicas utilizadas na indústria, aplicadas por soldagem com arames tubulares. Soldagem e Inspeção. 2009;14(4):329-335.

8 Singh M, Majid M, Akhtar MA, Arora H, Chawla K. Wear behaviour of SMAW hardfaced mild steel and influence of dilution upon hardfacing properties. International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2017;8:1652-1661.

9 Mellor BG. Surface coatings for protection against wear. Cambridge: Woodhead Publishing Limited; 2006.

10 Haelsig A, Mayr P. Energy balance study of gas-shielded arc welding processes. Welding in the World. 2013;57(5):727-734.

11 Kou S. Welding metallurgy. 2nd ed. New York: John Willey & Sons; 2003.

12 Marques PV, Modenesi PJ, Bracarense AQ. Soldagem: fundamentos e tecnologia. 3. ed. Belo Horizonte: UFMG; 2011.

13 Deutsches Institut Für Normung. DIN 8555-1: filler metals used in surfacing - solid wires, filler rods, wire electrodes, designation, technical delivery conditions. Berlin: DIN; 1983.

14 American Society for Testing and Materials. ASTM G65-16: standard test method for measuring abrasion using the dry sand/rubber wheel apparatus. USA: ASTM International; 2017.

15 Buchanan VE, McCartney DG, Shipway PH. A comparison of the abrasive wear behaviour of iron-chromium based hardfaced coatings deposited by SMAW and electric arc spraying. Wear. 2008;264:542-549.

16 Lehto P, Romanoff J, Remes H, Sarikka T. Characterisation of local grain size variation of welded structural steel. elding in the World. 2016;60:673-688.


Submetido em:
17/06/2020

Aceito em:
02/12/2020

62388b72a953955d712c3602 tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections