EFEITO DO PROCEDIMENTO E TRATAMENTO TÉRMICO PÓS-SOLDAGEM NA RELAÇÃO TENACIDADE/MICROESTRUTURA

Abstract

A weld metal deposit with tensile strength higher than 860 MPa for the welding of an IACS W22 R4 Grade Steel was evaluated. Welded joints were produced by using 4.0mm diameter covered electrodes in multipass technique whose basic composition is: 0.07% C; 1.96% Mn and 2.66% Ni. After welding mechanical and metallographic tests were performed in all weld metal samples in the as welded and post welded heat treatment conditions. The results showed that the obtained weld metals presented mechanical properties higher than the minimum required for the welding of an IACS W22 R4 Grade steel, and particularly good impact properties, in all condition analysis, which indicates that the Mn- Ni balance adopted makes possible to reach an adequate strength/toughness relationship for high strength steel applied in mooring equipments. The metallographic analysis reveals that the top bead microstructure is mainly composed by bainite and martensite and at the Charpy-V notch tip test piece the microstructure is predominantly formed by bainite and low carbon tempered martensite which is in agreement with the impact results despite the high values of tensile strength.

Realizou-se a avaliação de metal de solda com resistência mecânica superior a 860 MPa, para utilização na soldagem de aço grau R4 da norma IACS W22. Para tanto, foram produzidas juntas soldadas por meio de eletrodos revestidos com 4,0 mm de diâmetro, cuja composição básica é: 0,07% C, 1,96% Mn, e 2,66% Ni. Após a soldagem foram realizados ensaios mecânicos e metalográficos em corpos-de-prova retirados integralmente do metal de solda depositado nas condições de como soldado e após tratamentos térmicos pós-soldagem. Os resultados mostraram que os metais de solda obtidos apresentaram propriedades mecânicas adequadas, em particular a tenacidade ao impacto, propiciando resultados superiores aos mínimos requeridos para a utilização na soldagem do aço grau R4 da norma IACS W22 para todas as condições de análise, indicando que o balanço adotado entre os elementos Mn e Ni possibilitou uma relação resistência mecânica/tenacidade adequada para aplicação em aços de alta resistência utilizados em equipamentos de ancoragem de plataformas de petróleo. A análise metalográfica mostrou que a microestrutura presente na região colunar do último passe é composta por uma mistura de bainita e martensita enquanto que a frente do entalhe Charpy-V é predominantemente constituída de bainita e martensita revenida de baixo carbono o que justifica os valores satisfatórios de tenacidade ao impacto, mesmo com altos valores de resistência mecânica.