Influência do aporte térmico sobre a zona termicamente afetada de aços de alta resistência microligados ao vanádio e ao nióbio para aplicação estrutural

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dc.contributor.advisorVaz, Cláudio Turani
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5386844601893935
dc.contributor.authorPrado, Juscelino Mendes
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7673481725262529
dc.contributor.refereeVaz, Cláudio Turani
dc.contributor.refereeBracarense, Alexandre Queiroz
dc.contributor.refereeFerreira, Helder Carvalho
dc.date.accessioned2025-03-19T20:22:33Z
dc.date.available2025-03-19T20:22:33Z
dc.date.issued2020-02-28
dc.description.abstractOs aços microligados ao nióbio e ao vanádio têm se destacado nos últimos anos, isso se deve ao grande potencial de utilização em aplicações estruturais, principalmente em produtos longos de alta resistência. A utilização desses elementos de liga, juntamente com o tratamento termomecânico controlado, proporciona a formação de uma microestrutura homogênea, o que aumenta a resistência mecânica concomitantemente com o incremento da tenacidade do material, isso ocorre devido ao refinamento de grão e à formação de precipitados, que é um fenômeno peculiar a esses aços microligados de alta resistência e baixa liga (ARBL). Entretanto, a utilização de elementos microligantes ainda não foi amplamente estudada, principalmente no que diz respeito aos aços com alto carbono equivalente. Um valor deste, somado a presença de elementos como o V e o Nb pode levar a efeitos deletérios no material se não forem tomadas precauções durante o processo de soldagem. Estudos realizados indicam que os principais problemas encontrados na soldagem de aços microligados estão relacionados ao aporte térmico empregado, o que pode afetar as características da zona termicamente afetada (ZTA) desses metais. Dessa maneira, a escolha do ciclo térmico adotado, em função do valor do carbono equivalente e do tipo de elemento microligante poderá afetar a microestrutura e propriedades mecânicas da ZTA dos aços quando aplicados como barras de reforço estrutural. Assim, o objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos do aporte térmico e da adição de Nb sobre a ZTA de aços microligados ao V com elevado carbono equivalente destinados a aplicação como barras estruturais. Para tanto, foram refundidas em barras de aços microligados ao V e ao V e Nb, pelo processo GTAW (Gas-shielded Tungsten Arc Welding). Os resultados indicam a região de grãos grosseiros da ZTA como sendo o local de maior criticidade durante soldagem desses aços. Podendo apresentar grão com crescimento anormal (>100µm) para soldagem com alto aporte térmico ou a presença de microestrutura frágil em baixos aportes térmicos. Esses dois fenômenos também estão relacionados ao Pcm (material parameter) e a adição de nióbio, que podem favorecer ou retardar essas ocorrências. Em contrapartida, os resultados não indicam a redução de dureza em nenhuma região da ZTA, mostrando ser uma vantagem, seja em termos de aporte térmico ou pela adição de Nb.
dc.description.abstractotherMicroallyed steels with niobium and vanadium have been outstanding in recent years, this is due to the great potential of use in structural applications, especially in long products of high strength. Addition of these alloying elements, together with the Termo- Mechanical Control Process, provides formation of homogeneous microstructures, besides increasing the strength concomitantly with the increase of toughness. This occurs due to the grain refinement and the formation of precipitates, which is a peculiar phenomenon of high strength low alloy steels (HSLA). However, the use of micro-alloying elements has not yet been extensively studied, especially for steels with high equivalent carbon content. A high value of equivalent carbon added by elements such as V and Nb can lead to deleterious effects of the material if no precautions are taken during the welding process. Studies indicate that the main problems found in the welding of microallyed steels are related to heat input, which may affect the HAZ characteristics of these metals. Thus, depending on the chosen heat input, the value of equivalent carbon and on the type of element, will be possible to have changes in the width, hardness and microstructure of the HAZ. This may affect the characteristics of these steels when applied as reinforcing bars. Thus, the objective of this work was to evaluate the effects of heat input and niobium addition on the HAZ of high carbon equivalent vanadium microalloyed steels for application as reinforcing bars. Thus, welds were carried out on V and NbV microalloyed steel rebars by the GTAW (Gas-shielded Tungsten Arc Welding) process. The results indicate the coarse grains region of HAZ as the most critical place during welding. Abnormal grains (> 100µm) for welding with high heat input or the presence of martensite in low heat input were observed. Both phenomena are also related to Pcm (material parameter) and the niobium content, which may favor or delay these occurrences. On the other hand, the results do not indicate softness in any region of the HAZ, proving to be an advantage, either in terms of applied heat input or by Nb addition.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/865
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.subjectSoldagem
dc.subjectLigas metálicas - Propriedades termomecânicas
dc.subjectResistência dos Materiais
dc.subjectMicroestrutura - Metalografia
dc.titleInfluência do aporte térmico sobre a zona termicamente afetada de aços de alta resistência microligados ao vanádio e ao nióbio para aplicação estrutural
dc.typeDissertação

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