O ABC da soldadura por arco

Temperatura de transição para a dureza

A resistência dos aços e dos metais de solda às fracturas frágeis pode ser avaliada por meio de diversos ensaios de resistência à ruptura. Em particular, o ensaio de impacto Charpy com espécimes de calha triangular é usado frequentemente para confirmar a conformidade com um código ou uma especificação que inclua as requisitos do ensaio de impacto, ou ao monitorar a dureza com um programa de controle da qualidade.

A absorção de energia do impacto Charpy da solda de aço suave e de aço de baixa liga é profundamente influenciada pela temperatura, e conseqüentemente a especificação inclui a temperatura à qual uma dada energia absorvida é exigida. Por exemplo, se uma solda de aço para uma estrutura off-shore é provavelmente exposta às temperaturas tão baixas quanto - 40°C, a especificação pode exigir um mínimo 47J nessa temperatura.

Por outro lado, a temperatura de transição exige ensaios de impacto às temperaturas que variam dos níveis relativamente elevados, em que a solda de aço exibe sua dureza mais alta, para baixo às baixas temperaturas, em que a solda de aço mostra sua mais baixa dureza. Quando a energia absorvida é traçada contra a temperatura, as soldas do aço suave e do aço de baixa liga estão sujeitas à um abastecimento energético abrupto em um intervalo relativamente estreito de gama média de temperatura na curva de transição de absorção de energia mostrada em Figura 1. Dos vários métodos para definir a transição de absorção de energia, o que tiver mais probabilidades de ser utilizado for relativo à computacão da absorção de energia média (TrE) entre a prateleira superior e a prateleira inferior.

Esta diminuição da absorção energética começa quando alguma clivagem ocorre durante a fractura, que geralmente pode ser confirmada pela aparência de algumas superfícies de fractura frágil no espécime quebrado. As proporções relativas de fractura frágil à fractura dútile observada nas superfícies quebradas (Figura 2) testadas sobre a escala de temperaturas exibem uma outra curva de transição, segundo as indicações da Figura 1. A temperatura à qual um espécime testado indicará a textura de fractura meia frágil e meia dútile denota a temperatura de transição de aparência de fractura. (FATT = Fracture Appearance Transition Temperature)

Figura 1: Curvas da transição de absorção de energia e de transição de aparência de fractura das soldas do aço suave ou do aço de baixa liga.

Figura 2: Aparência esquemática da fractura de um espécime de ensaio de impacto Charpy após a ruptura e definição da fractura frágil por cento e expansão lateral.

A curva de transição de energia (Figura 1) mostra aproximadamente 134J a -40°C - acima do exemplo acima mencionado dos critérios de aceitação (47J a -40°C) - e TrE e FATT são aproximadamente -55°C. Esta solda de aço seria julgada obviamente para ter uma energia absorvida aceitável aos critérios de aceitação.

A extensão da expansão lateral (a-b em Figura 2) é considerada igualmente meios aceitáveis de avaliação quantitativa de dureza. As medidas da expansão lateral obtidas no ensaio sobre uma escala de temperaturas podem desenvolver uma temperatura de transição similarmente à TrE e FATT.

Introdução aos consumíveis de soldagem para estruturas offshore
KOBELCO Consumíveis de soldagem para aço de baixa temperatura (somente inglês)

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