Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.00602002
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

ESTUDO DA INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE PROCESSO NA MICROESTRUTURA DA ZONA TERMO-MECANICAMENTE AFETADA NA SOLDAGEM POR ATRITO COM PINO CONSUMÍVEL EM AÇOS C-Mn

STUDY OF INFLUENCE OF PROCESS PARAMETERS ON THE THERMOMECHANICALLY AFFECTED ZONE MICROSTRUCTURE IN C-Mn STEEL HYDRO-PILLAR FRICTION PROCESS WELDING

Unfried, Jimy; Hermenegildo, Tahiana Francisca; Paes, Marcelo Torres P.; Pope, Alexander Meirelles; Ramirez, Antonio Jose

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Resumo

Neste trabalho é estudada a influência dos parâmetros de processo força axial (FA) e temperatura de preaquecimento (TP) na microestrutura da zona termomecanicamente afetada (ZTMA) na soldagem por atrito com pino consumível de aços C-Mn. Amostras soldadas com quatro níveis de força axial, e com e sem aplicação de preaquecimento, foram obtidas. Foi realizada caracterização pelas técnicas de microscopias óptica (MO), eletrônica de varredura (MEV) e eletrônica de transmissão (MET), complementadas com a medição de microdureza. Uma aproximação das transformações que acontecem na ZTMA durante o processo de soldagem foi feita utilizando diagramas de fases em equilíbrio (Método Calphad) e curvas CCT. Os resultados mostram que a dureza, a fração de martensita e a presença do constituinte A-M aumentam com o aumento da força axial. O valor da microdureza diminui com a aplicação de preaquecimento ao se compararem amostras com o mesmo nível de força axial. Finalmente, o tamanho da zona termomecanicamente afetada diminui com o aumento da força axial.

Palavras-chave

Soldagem por atrito, Aço carbono-manganês, Método Calphad

Abstract

The influence of process parameters, axial force (AF) and preheat temperature (PHT) on thermo-mechanically affected zone (TMAZ) microstructure of Friction Hydro-Pillar Process (FHPP) welded joints of C-Mn steels are studied. Several samples were welded with four axial force levels, with and without application of preheating. Microstructure characterization was carried out using light optical (MO), scanning electron (SEM), and transmission electron microscopy (TEM) techniques, complemented with microhardness measurements. Microstructural evolution at the TMAZ was modeled using Calphad equilibrium calculations and calculated CCT diagrams. The results obtained shown that martensite and A-M constituent fraction in the TMAZ increase as AF increase. The use of preheating during process results in lower cooling rates and reduction of TMAZ microhardness. The TMAZ size decreases when the AF was increased.

Keywords

Friction welding, C-Mn steels, Calphad method

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