Duplex stainless steels are materials with high mechanical strength, toughness, and corrosion resistance, properties that make them rather appealing for the application on chemical and petrochemical industries. However, the exposure of such materials to high temperatures promotes the precipitation of deleterious intermetallic phases that cause significant damage to the mechanical and corrosion properties of these materials. In this study, the UNS S31803 duplex stainless steel received a thermal treatment at a temperature of 830 °C for 30, 90, and 180 minutes. After the treatment, the precipitates were characterized by backscattered electrons (BSE) and chemical composition mapping, and the properties of impact toughness were assessed by Charpy V-notch test for the different treatment conditions. The corrosion resistance properties were assessed by cyclic potentiodynamic polarization study. The thermal treatments at 830 °C resulted in a considerable reduction of impact toughness, and the corrosion resistance was also reduced in longer treatment times along with the loss of the passivation ability of the materials treated.
The composition of the filler electrodes, as well as the shielding gases, has a strong impact on the static and dynamic properties of welded joints in HSLA steels. The content of Cr, Ni, and Mo, along with the shielding gases, helps maintain the hardness values in the HAZ of HSLA steels welded using the GMAW process, resulting in a positive impact on the fatigue life of the joints. Maintaining fatigue properties in the regions of the heat-affected zone is crucial. The increase in the size of the HAZ, coupled with microstructural changes, leads to a reduction in the hardness values in this region, contributing to a decrease in the fatigue life of welded joints. In this study, the effects of using different filler electrodes and shielding gases on the fatigue properties of welded joints in LNE 600 steel with a thickness of 4.75 mm, welded using the GMAW process, were evaluated. It was possible to observe a reduction in the hardness values in the HAZ region and a similar static resistance behavior for all evaluated conditions, except for the ER70S-6 electrode with 5% O2 gas, where the fatigue life showed better results with the application of the ER120S-G electrode.
29 October 2024 in The International Journal of Advanced Manufacturing Technology
Os aços inoxidáveis duplex (AID) são materiais que possuem excelente resistência mecânica e elevada resistência à corrosão em meios agressivos, fatores que contribuem para o seu emprego em larga escala nas indústrias de petróleo e de processos químicos. Estas propriedades são garantidas pela sua composição microestrutural com 50 % de fase ferrita e 50% de fase austenita em média, garantida pelas adições de elementos de liga balanceados e pela temperatura de solubilização. Em muitas aplicações o processo de soldagem é utilizado, sendo realizados ciclos térmicos no material durante o processo, que geram modificações microestruturais. Se o processo não for devidamente controlado podem ocorrer severas modificações da microestrutura característica do material e ainda causar precipitação de fases intermetálicas, que são danosas para as propriedades mecânicas e de resistência a corrosão dos AID. Portanto esse trabalho tem como objetivo fazer uma análise da região da ZAC de duas juntas de AID UNS 31803 soldadas pelo processo GMAW. A primeira junta foi soldada de acordo com a norma ISO 13847, onde a temperatura interpasse máxima deve ser de 150ºC, desta forma na (junta A) a temperatura interpasse foi mantida abaixo de 150ºC. Na segunda junta os passes foram executados de forma simultânea sem tempo para resfriamento entre os passes, sendo que a temperatura interpasse se manteve entre 250ºC - 300ºC (junta B), conforme registrado com termômetro de contato. Como resultado, observou-se na junta B uma ZAC mais extensa e presença de fases intermetálicas com maior tamanho quando comparado à junta A. Na realização da contagem de fases ferrita/austenita junto a zona afetada pelo calor (ZAC), foram encontrados para ambas as condições de soldagem uma porcentagem das fases semelhante, apresentando uma queda no percentual de austenita próxima a 10% em comparação com o material base.