Por que percentual de carbono afeta consideravelmente a soldabilidade dos aços?
Passo 1
O enunciado pergunta por que o percentual de carbono afeta muito a soldabilidade dos aços. O conteúdo aqui é metalurgia de soldagem, em especial como o carbono influencia a microestrutura no cordão e na zona afetada pelo calor (ZAC) e, consequentemente, a propensão a trincas.
Passo 2
O carbono, sendo um elemento de endurecimento no ferro, altera a transformação de fases durante o resfriamento. Quanto mais carbono, maior a tendência a formar perlita fina ou martensita na ZAC, fases muito duras e menos dúcteis.
Passo 3
Na soldagem, a região junto ao cordão é aquecida e depois resfria rapidamente. Em aços com baixo carbono, a estrutura tende a revenido ou perlita grossa, relativamente macia e dúctil. Com maior carbono, o resfriamento rápido gera martensita ou perlita fina, que são frágeis.
Passo 4
Essas fases duras na ZAC elevam as tensões internas e reduzem a capacidade de acomodar deformações induzidas pelo calor e pela contração do cordão. O resultado é maior susceptibilidade à fissuração por hidrogênio ou trincas frias.
Passo 5
Para quantificar essa influência, usa-se o equivalente de carbono, que combina vários elementos de liga em um único parâmetro. Um cálculo aproximado é:
Quanto maior o
, menor a soldabilidade. Valores de
acima de cerca de
indicam necessidade de pré-aquecimento ou técnicas especiais.
Resposta
O aumento do percentual de carbono reforça a formação, na zona afetada pelo calor, de microestruturas duras e frágeis (perlita fina, martensita), eleva tensões internas no resfriamento e reduz a ductilidade, ampliando a suscetibilidade a trincas e, assim, diminuindo consideravelmente a soldabilidade do aço.