Influência das microestruturas resultantes no desgaste abrasivo e por deslizamento de um aço estrutural ASTM A242 soldado pelo processo MAG

Abstract

O objetivo do presente trabalho foi verificar o efeito das alterações microestruturais resultantes da soldagem na resistência ao desgaste de uma junta de aço estrutural ASTM A242, comparando com o comportamento do metal base. Utilizou-se o processo de soldagem MAG e arame AWS ER70S-6. A soldagem foi automatizada, na posição plana, utilizando chanfro em V e realizada por uma fonte eletrônica em CC+. A região desgastada e os mecanismos foram caracterizados utilizando microscopia eletrônica de varredura, microscopia ótica e interferometria a laser. A resistência ao desgaste foi analisada por diferentes métodos: ensaio de desgaste Roda de Borracha,definido pela norma ASTM G65-16, e ensaio de microdesgaste por deslizamento linear recíproco, similar ao descrito pela norma ASTM Gl33-16. O ensaio de desgaste roda de borracha representou um comportamento geral da junta soldada,uma vez que a área de abrangência do ensaio é delimitada pela largura da roda de borracha. O resultado do ensaio mostrou que a junta soldada (metal de solda e parte da região da zona afetada pelo calor de grãos grosseiros (ZAC-GG)) apresentou melhor resistência ao desgaste do que o metal base. O ensaio de microdesgaste por deslizamento foi utilizado com o objetivo de analisar cada região da junta soldada, separadamente. Neste sentido, ensaios foram realizados no metal base, no metal de solda e na ZAC-GG, uma vez que esta região foi abrangida pelo ensaio roda de borracha. Neste ensaio,observou-se que a ZAC-GG apresentou maior resistência ao desgaste do que o metal de solda, e o metal base exibiu a menor resistência ao desgaste. Os resultados indicaram que a deformação plástica exibida pela microestrutura do metal base contribuiu para o maior desgaste, em ambos ensaios.

Abstract:The aim ofthe present work was to verify the effect of microstructures on the wear resistance of an ASTM A242 structural steel welded joint, comparing it with the behavior of the base metal. The joints were produced using the GMAW process and AWS ER70S-6 wire electrode. The welding was automated, in flat position,using V-groove and with an eletronic power source operating in CC+. Microstructural features of welded joints and worn surfaces as well as wear mechanisms were characterized using scanning electron microscopy, optical microscopy and laser interferometry. The wear resistance was analyzed by different wear tests: Dry Sand/Rubber Wheel Tests, defined by ASTM G65-16 and Linearly Reciprocating Ball-on-Fiat Sliding Microwear,similar to that described by ASTM Gl33-16. The Rubber Wheel wear test indicated a general behavior of the weld joint, since the test rangeis limited by the width of the rubber wheel. In this test weld joint (weld metal and part of the coarse grain heat affected zone (CGHAZ)) showed better wear resistance than the base metal. The sliding microwear was used to analyze weld regions separately. In this sense, tests were performed on the base metal, weld metal and CGHAZ, since this region was covered by the Rubber Wheel wear test. Results showed a higher wear resistance in CGHAZ than in weld metal, and the lower wear resistance was observed in the base metal. This could be attributed to the higher plastic deformation in base metal.