- Compare a soldabilidade dos diferentes aços inoxidáveis.
Passo 1
O enunciado pede para comparar a soldabilidade dos diferentes aços inoxidáveis. O conteúdo envolve entender como a microestrutura (austenítica, ferrítica, martensítica, duplex) e a composição (teor de carbono, elementos estabilizadores ou de liga) afetam a facilidade de soldagem e os riscos de defeitos (trincas, diâmetro de zona afetada pelo calor, corrosão intergranular, etc.).
Passo 2
Soldabilidade é a capacidade de um material ser unido por solda sem apresentar defeitos como trincas a quente ou a frio, distorções excessivas, fragilização por precipitação de fases indesejadas ou corrosão intergranular. Os fatores que influenciam incluem:
- Condutividade térmica e coeficiente de expansão (ditam distorção e espalhamento de calor).
- Teor de carbono (quanto maior, maior dureza e risco de trinca).
- Sensibilidade à formação de fases frágeis (
, carbonetos) na zona afetada pelo calor (ZAC). - Necessidade de pré-aquecimento e de tratamento térmico pós-soldagem (PWHT).
Passo 3
Aços inoxidáveis austeníticos (por ex. AISI
e AISI
) têm alta soldabilidade porque:
- São praticamente não magnéticos e não endurecem por têmpera (baixa sensibilidade a trincas a frio).
- Têm boa ductilidade e alargamento da zona afetada pela solda, reduzindo tensões.
- Risco principal: sensitização, ou seja, precipitação de carbonetos
nos contornos de grão a temperaturas entre C e C, causando corrosão intergranular. Para reduzir isso usa-se aço com baixo carbono (grades “L”) ou estabilizado (titânio/niobio).
Passo 4
Aços inoxidáveis ferríticos (por ex. AISI
, AISI
) apresentam:
- Maior condutividade térmica e menor coeficiente de expansão que os austeníticos, resultando em menor distorção.
- Porém têm tendência ao crescimento de grão e à formação de fase
se a ZAC ficar muito quente, tornando o material quebradiço. - Não se fazem tratamentos térmicos pós-solda por correrem risco de fragilização; usa-se controle estrito de energia de soldagem (baixa entrada de calor) e técnicas de preenchimento adequadas.
Passo 5
Aços inoxidáveis martensíticos (por ex. AISI
, AISI
) têm soldabilidade mais limitada:
- Teor de carbono relativamente alto gera formação de martensita dura e frágil na ZAC.
- Exigem pré-aquecimento para reduzir o gradiente térmico e PWHT (revenimento) para diminuir dureza e tensões residuais.
- Sem esses cuidados, risco elevado de trincas a quente e a frio.
Passo 6
Aços inoxidáveis duplex (por ex. UNS S32205/2205) combinam fases austenítica e ferrítica em proporção ~50/50:
- Soldabilidade intermediária a boa: têm menor expansão térmica que austeníticos e maior tenacidade que ferríticos.
- Requerem controle de aporte de calor e de técnica de pulso para evitar precipitação de fases intermetálicas (
, nitretos) que reduzem resistência e tenacidade. - Geralmente usa-se arame de solda com composição equilibrada para manter a proporção de fases.
Passo 7
Comparando as famílias em termos gerais de facilidade de soldagem e menor necessidade de tratamentos especiais, temos a seguinte ordem decrescente de soldabilidade:
Resposta
Austeníticos > Duplex > Ferríticos > Martensíticos.