Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-09-19T13:35:21Z No. of bitstreams: 1 TeseSMH.pdf: 4755044 bytes, checksum: 3c6412cd47f4445b6a4040b82210ea48 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T17:58:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseSMH.pdf: 4755044 bytes, checksum: 3c6412cd47f4445b6a4040b82210ea48 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T17:58:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseSMH.pdf: 4755044 bytes, checksum: 3c6412cd47f4445b6a4040b82210ea48 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T17:58:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseSMH.pdf: 4755044 bytes, checksum: 3c6412cd47f4445b6a4040b82210ea48 (MD5) Previous issue date: 2015-12-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The corrosion resistance and mechanical properties of hardness and toughness of a welded joint multipass duplex stainless steel have been evaluated under the condition with post-weld heat treatment and as-welded. The microstructure along the weld varied as a function of the thermal cycles of the welding process. The heat affected zone (HAZ) showed a higher amount of ferrite and larger grain size. The weld metal (WM) showed more refined microstructure, given by the metal composition of addition used. The parent metal (PM) has not microstructural changes to be far to the fusion zone. The results obtained in electrochemical tests, immersion and mechanical showed that the HAZ presented the pitting potential less noble and higher degree of sensitization in relation to WM and PM. The higher hardness and lower toughness were observed in WM due to the refined microstructure. It was also observed that the post-weld heat treatment reduced the hardness and increased toughness over the joint, reducing the difference of values of these mechanical properties between different regions of the weld. In the corrosion resistance, the effect of the heat treatment was observed in the reduction of the degree of sensitization of the HAZ, it is not significant in pitting potential. The highest rate of corrosion in the welded joint was obtained in the condition as-welded, and observed an attack in the HAZ region. Considering the degree of sensitization and the rate of corrosion of the HAZ, we investigated the presence of precipitates in the region by means of scanning electron microscopy (SEM) and transmission (TEM) with a qualitative chemical analysis and semi-quantitative for energy dispersive X - ray (EDS). The results showed the presence of chi phase, sigma and secondary austenite responsible for the sensitization of the joint as-welded. / A resistência à corrosão e as propriedades mecânicas de dureza e de tenacidade de uma junta soldada multipasses de aço inoxidável duplex foram avaliadas na condição sem e com tratamento térmico pós-soldagem. A microestrutura ao longo da junta soldada variou em função dos ciclos térmicos do processo de soldagem. A zona termicamente afetada (ZTA) apresentou maior quantidade de ferrita e maior tamanho de grão. O metal de solda (MS) apresentou microestrutura mais refinada, dada pela composição do metal de adição utilizado. O metal de base (MB) não sofreu alterações microestruturais por estar distante à zona de fusão. Os resultados obtidos nos ensaios eletroquímicos, de imersão e mecânicos mostraram que a ZTA apresentou o potencial de pites menos nobre e maior grau de sensitização em relação ao MB e ao MS. A maior dureza e menor tenacidade foram observadas no MS em função da microestrutura refinada. Observou-se também que o tratamento térmico pós-soldagem reduziu a dureza e aumentou a tenacidade ao longo da junta, reduzindo a diferença dos valores dessas propriedades mecânicas entre as diferentes regiões da junta soldada. Na resistência à corrosão, o efeito do tratamento térmico foi observado na redução do grau de sensitização da ZTA, não sendo significativo no potencial de pites. A maior taxa de corrosão foi obtida na junta soldada sem tratamento térmico pós-soldagem, sendo observado um ataque na região da ZTA. Considerando o grau de sensitização e a taxa de corrosão da ZTA, investigou-se a presença de precipitados nessa região, por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET), com análise química qualitativa e semi-quantitativa por energia dispersiva de raios – X (EDX). Os resultados mostraram a presença da fase chi, sigma e austenita secundária, responsáveis pela sensitização da junta sem tratamento térmico pós-soldagem.

Neste trabalho os efeitos da soldagem por fricção e mistura na resistência à corrosão da liga 2098-T351 foram avaliados e correlacionados com sua microestrutura. Neste sentido, técnicas eletroquímicas convencionais e locais (EIS, curvas de polarização, SVET, SECM e LEIS) em conjunto com técnicas de caracterização microestrutural (XPS, SEM, TEM, DSC, microdureza, perfilometria ótica) foram utilizadas. Devido a pouca informação encontrada na literatura sobre este material, uma caracterização prévia da liga na condição como recebida pelo fabricante foi realizada. Com isso, observou-se a existência da influência da preparação da amostra na resistência à corrosão da liga. Amostras na condição como recebida apresentaram maior resistência à corrosão do que as amostras polidas. Em seguida, a liga 2098-T351 foi caracterizada e sua resistência à corrosão comparada com a da liga convencional 2024-T3, amplamente usada na indústria aeroespacial. Os resultados mostraram diferentes mecanismos de propagação da corrosão para as duas ligas. Em termos de resistência à corrosão, a liga 2098-T351 apresentou potencial para substituir a liga 2024-T3 em termos de resistência a penetração do ataque localizado. Por fim, a reatividade das diferentes zonas de soldagem foi correlacionada com as respectivas características microestruturais. Os resultados mostraram que a região da junta soldada, que compreende a região da zona misturada e zona termomecânicamente afetada, foi mais resistente à corrosão do que a zona termicamente afetada e o metal base. A alta densidade da fase T1 (Al2CuLi) nestas ultimas regiões, comparadas à junta soldada foi considerada responsável por esse comportamento. / In this work, the effects of friction stir welding on the corrosion resistance of the 2098-T351 alloy were evaluated and correlated with its microstructure. In this sense, conventional and local eletrochemical techniques (EIS, polarization curves, SVET, SECM e LEIS) together with microstructural characterization techniques (XPS, SEM, TEM, DSC, microhardness, optical profilometry) were used. Due to the little information found in the literature on the 2098-T351 alloy a prior characterization of the alloy in the as received condition by the manufacturer was carried out. Thus, the influence of sample preparation on the corrosion resistance of the alloy was observed. Samples in the as-received condition showed higher corrosion resistance than the polished ones. Next, the the 2098-T351 alloy was characterized and its corrosion resistance compared to that of the conventional 2024-T3, widely used in the aerospace industry. The results showed different mechanisms of corrosion propagation for the two alloys. In terms of corrosion resistance, the 2098-T351 alloy presents potential to replace the conventional 2024-T3 alloy due to its resistance to corrosion attack penetration. Finally, the reactivity of the different FSW welding zones was correlated with their microstructural features. The results showed that the weld joint, which comprises the stir zone and the thermomechanically affected zone, was more resistant to corrosion than the heat affected zone and base metal. The high density of T1 phase (Al2CuLi) in these last zones, compared to the weld joint was considered responsible for this behavior.