Avaliação da resistência ao desgaste abrasivo e análise microestrutural do eletrodo UTP 7200D através do processo de soldagem SMAW

Resumo

Em decorrência do avanço tecnológico no ramo metal mecânico, bem como, contribuir no ramo científico para tal, se traz neste artigo um estudo sobre os comportamentos mecânicos para o eletrodo de soldadura UTP 7200D, mais especificamente, entender o comportamento para este material em relação ao desgaste abrasivo e qual sua estrutura metalográfica. Processos de soldagem representam um desafio devido à grande variedade de ligas disponíveis e são amplamente utilizados nas indústrias metalúrgicas, visando união de materiais e incremento de camada extra de revestimento almejando ganhos de rendimentos, onde sobre um núcleo de material menos resistente, recobre-se, este, por um material com propriedades superiores, estabelecendo ganhos no quesito custo X benefício. O conhecimento das características tribológicas dos materiais sujeitos ao desgaste por abrasão é fundamental para a otimização e definição dos elementos de máquinas, e é fator determinante na quantificação da vida útil dos dispositivos mecânicos. Neste artigo, avaliaram-se as propriedades de resistência ao desgaste abrasivo do revestimento depositado através do eletrodo de solda UTP 7200D (sobre um substrato de aço SAE 1020) e estudou-se sua estrutura metalográfica.  Este eletrodo, usualmente é indicado para serviços onde são exigidas as propriedades do aço manganês austenítico, sob condições de impacto elevado, compressão, atrito e abrasão moderada, proporcionando elevada resistência a trincas. As amostras foram submetidas a ensaio de desgaste utilizando um abrasômetro do tipo roda de borracha, padronizado pela norma ASTM G65-91 e obtido os valores de perda de massa. As propriedades mecânicas de um material estão relacionadas a sua microestrutura, sendo de grande importância conhecê-las qualitativamente, avaliando o seu comportamento microestrutural e sua composição química em diferentes zonas, avaliando-se a constituição e estrutura dos metais com o objetivo de relacioná-los com as propriedades mecânicas e processos de fabricação. Essa estrutura revela os agregados e fases de uma liga metálica em função de sua composição química ou processos de transformação aplicados à mesma. A partir dos resultados obtidos foi possível afirmar que o eletrodo UTP 7200D não obteve resistência ao desgaste abrasivo para trabalhos com revestimento. O material depositado obteve a perda média de 2,92 gramas, enquanto comparado com a literatura um metal utilizado como britador com cobertura de carboneto de tungstênio perde em torno de 0,4 gramas no mesmo tempo aplicado aos dois casos. Entretanto, para avaliação microestrutural, a região soldada apresentou dendritas que se formam quando o material solidifica em movimento, fenômeno esse que caracteriza um processo complexo na solidificação com este eletrodo. Já para a região da fronteira entre metal de base e metal depositado, é possível perceber a ferrita de Widmanstätten. Este tipo de ferrita é característica de soldagem com superesfriamento, onde possui dureza maior comparado com a ferrita poligonal, o que nem sempre é desejado devido ao aumento da fragilidade da zona afetada pelo calor.