Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 2: Itabira PPG - Programas de Pós-Graduação Dissertações
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4319
Tipo: Dissertação
Título: Análise das fases cristalinas na soldagem GTAW de aço inoxidável AISI 316L revestido por Níquel-Watts utilizando Thermo-Calc
Autor(es): DAMASCENO, Allexia Izabella Pinheiro Damasceno
Primeiro Orientador: TEIXEIRA, Ricardo Luiz Perez
metadata.dc.contributor.advisor-co1: LACERDA, José Carlos de
metadata.dc.contributor.referee1: SILVA, Eduardo Miguel da
metadata.dc.contributor.referee2: HASEGAWA, Haroldo Lhou
metadata.dc.contributor.referee3: BRITO, Tarcísio Gonçalves de
metadata.dc.contributor.referee4: PENHA, Renata Neves
Resumo: Este estudo investiga a microestrutura e as propriedades mecânicas do aço inoxidável austenítico AISI 316L após a realização da soldagem GTAW (TIG) utilizando gás de proteção argônio comercial (com 2% de oxigênio) nas extremidades de chapas que foram previamente submetidas a um tratamento de eletrodeposição de níquel, contendo uma solução de níquel-Watts enriquecida com particulado de nióbio (com granulometria inferior a 150 µm) à temperatura ambiente. Para avaliação das propriedades mecânicas e alterações microestruturais, foram realizados ensaios de tração, polarização potenciodinâmica, microdureza Vickers, ferritoscopia e análises microestruturais. A soldagem resultou na formação de fases austenítica e ferrita delta (δ), com uma concentração acentuada na zona fundida (ZF), atribuída ao rápido resfriamento característico do processo de soldagem. Adicionalmente, foi observado o surgimento de carbonetos metálicos e fase sigma (σ) em contornos de grão, particularmente na zona termicamente afetada (ZTA). A ferritoscopia revelou um aumento significativo da fração volumétrica de fases ferromagnéticas nas regiões soldadas, alcançando 6,7%Fe na ZF, 3,3%Fe na ZTA e 0,5%Fe no MB. Os resultados de microdureza evidenciaram diferenças entre as regiões analisadas, com a ZF apresentando o maior valor de microdureza (231 HV ± 7 HV), a ZTA com valor intermediário (188 HV ± 6 HV) e o metal base (MB) apresentando o menor valor (174 HV ± 1 HV). Nos ensaios de polarização potenciodinâmica, os testes indicaram variações mínimas nos potenciais de corrosão e de pites entre o metal base e as amostras soldadas. Para a amostra soldada, o potencial de corrosão médio foi medido em 0,02 V ± 0,01 V, com um potencial de pites médio de 0,24 V ± 0,01 V, em contrapartida, o metal base apresentou um potencial de corrosão médio de 0,05 V ± 0,01 V e um potencial de pites médio de 0,29 V ± 0,01 V. As análises microfractográficas caracterizaram a fratura das amostras soldadas como dúctil, com a presença de dimples que indicam uma boa capacidade de deformação antes da ruptura. Apesar da adição de nióbio à solução de níquel-Watts, não foi identificada a formação de precipitados de nióbio no material, o que pode ser atribuído à baixa espessura do revestimento em comparação à espessura do cordão de solda, resultando assim em melhorias insignificantes nas propriedades mecânicas e na resistência à corrosão.
Abstract: This study investigates the microstructure and mechanical properties of the austenitic stainless steel AISI 316L after performing GTAW (TIG) welding using commercially pure argon gas (with 2% oxygen) at the ends of sheets that were previously subjected to nickel electrodeposition, containing a nickel-Watts solution enriched with niobium particulate (with a particle size of less than 150 µm) at room temperature. To evaluate the mechanical properties and microstructural changes, tensile tests, potentiodynamic polarization, Vickers microhardness, ferritoscopy, and microstructural analyses were conducted. The welding resulted in the formation of austenitic and delta ferrite (δ) phases, with a pronounced concentration in the molten zone (MZ), attributed to the rapid cooling characteristic of the welding process. Additionally, the emergence of metallic carbides and sigma (σ) phase was observed at grain boundaries, particularly in the heat-affected zone (HAZ). Ferritoscopy revealed a significant increase in the volumetric fraction of ferromagnetic phases in the welded regions, reaching 6.7% Fe in the MZ, 3.3% Fe in the HAZ, and 0.5% Fe in the base metal (BM). The microhardness results demonstrated differences among the analyzed regions, with the ZF exhibiting the highest microhardness value (231 HV ± 7 HV), followed by the ZTA with an intermediate value (188 HV ± 6 HV), and the base metal (BM) showing the lowest value (174 HV ± 1 HV). In the potentiodynamic polarization tests, the results indicated minimal variations in corrosion and pitting potentials between the base metal and the welded samples. For the welded sample, the average corrosion potential was measured at 0.02 V ± 0.01 V, with an average pitting potential of 0.24 V ± 0.01 V. Conversely, the base metal exhibited an average corrosion potential of 0.05 V ± 0.01 V and an average pitting potential of 0.29 V ± 0.01 V. Microfractographic analyses characterized the fracture of the welded samples as ductile, with the presence of dimples indicating a good capacity for deformation prior to rupture. Despite the addition of niobium to the nickel-Watts solution, the formation of niobium precipitates in the material was not identified, which may be attributed to the low thickness of the coating compared to the thickness of the weld bead, resulting in insignificant improvements in mechanical properties and corrosion resistance.
Palavras-chave: AISI 316L
eletrodeposição de níquel
polarização potenciondinâmica
soldagem GTAW
nickel electrodeposition
GTAW welding
potentiodynamic polarization
Thermo-Calc
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: PPG - Programas de Pós Graduação - Itabira
metadata.dc.publisher.program: PPG - Programas de Pós Graduação - Itabira
Citação: DAMASCENO, Allexia Izabella Pinheiro. Análise das fases cristalinas na soldagem GTAW de aço inoxidável AISI 316L revestido por Níquel-Watts utilizando Thermo-Calc. 2025. 97 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia de Materiais) - IInstituto de Engenharias Integradas, Universidade Federal de Itajubá, Campus Theodomiro Carneiro Santiago. Itabira, 2025. Disponível em: <https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4319>. Acesso em: dd mm aaaa.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4319
Data do documento: 20-Fev-2025
Aparece nas coleções:Dissertações

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Allexia Izabella Pinheiro Damasceno.pdfDAMASCENO, Allexia Izabella Pinheiro. Análise das fases cristalinas na soldagem GTAW de aço inoxidável AISI 316L revestido por Níquel-Watts utilizando Thermo-Calc. 2025. 97 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia de Materiais) - IInstituto de Engenharias Integradas, Universidade Federal de Itajubá, Campus Theodomiro Carneiro Santiago. Itabira, 2025. Disponível em: . Acesso em: dd mm aaaa.4,09 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.