Tenacidade à Fratura CTOD

Os ensaios de tenacidade à fratura foram realizados ao ar, na temperatura ambiente para o material de base, solda A (MS e ZAC), solda B (MS e ZAC) e solda B solubilizada (MS e ZAC) os resultados são apresentados na Figura 47. Houve uma queda acentuada na tenacidade da solda B, quando comparados os valores de tenacidade da união com o material de base; a queda na região do MS foi de 88,86% e na ZAC de 78,63% em comparação ao material de base. A solda A apresentou uma redução de tenacidade de 64,47% para o MS e 66,36% para a ZAC em comparação com o metal de base. Na condição de soldagem B solubilizada, houve uma expressiva melhora nos valores de tenacidade com uma queda de 39,84% para a região do metal de solda e 31,81% para a região da ZAC, sendo indicada a solubilização para operação segura após a soldagem na condição B.

0 50 100 150 200 250 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 M icro du re za s H V 0,3 Distância Endentações (mm) Perfil Raiz Perfil central Perfil Face Metal de Solda Raiz Metal de Solda

Metal de Solda Face

Figura 47: Gráficos resultados ensaio tenacidade à fratura CTOD, Material Base, Solda A e Solda B.

Na Tabela 11 são apresentadas imagens obtidas em MEV da superfície de fratura nos ensaios de CTOD, com os respectivos valores de tenacidade para os corpos de prova de cada condição avaliada, sendo analisados os corpos de prova que apresentaram maior e menor valor de tenacidade para cada condição. É possível verificar a presença de menor deformação lateral nos corpos de prova com menores valores de CTOD. Este efeito indica um menor consumo de energia para a fratura, o que indica que deformação foi menor com redução da tenacidade local. Também é possível verificar uma queda acentuada nos valores de tenacidade para a solda B em comparação ao material de base, com uma fratura mais plana com baixa deformação lateral para os corpos de prova. Com a aplicação do tratamento de solubilização, houve restauração da tenacidade para as diferentes regiões da solda B. As figuras indicam um aumento na deformação lateral dos corpos de prova, indicando um forte aumento de tenacidade após a solubilização dos corpos de prova. Para os corpos de prova da solda A e B é possível verificar a formação de vazios indicados por setas estes provenientes de pontos de falta de fusão na soldagem.

Tabela 11: Superfície de fratura dos corpos de prova CTOD material base (MB), Solda A e Solda B imagens MEV.

MB 01 – CTOD= 1,390 mm

ACTOD (S) 01 – CTOD= 0,609 mm ACTOD (S) 04 – CTOD= 0,189 mm

ACTOD (Z) 02 – CTOD= 0,624 mm ACTOD (Z) 07 – CTOD= 0,179 mm

BCTOD (S) 04 – CTOD= 0,216 mm BCTOD (S) 05 – CTOD= 0,081 mm

BCTOD SOLUB (S) 01 – CTOD= 0,802 mm BCTOD SOLUB (S) 02 – CTOD= 0,793 mm

BCTOD SOLUB (Z) 01 – CTOD= 0,921 mm BCTOD SOLUB (Z) 02 – CTOD= 0,888 mm

A análise das fraturas das amostras de CTOD do material de base mostrou um micromecanismo de fratura dúctil, com dimples alongados na direção de deformação. As Figura 48 (A e B) apresentam a superfície de fratura para o material base onde, foi observada uma região de estiramento (região inicial da fratura) no centro da fratura de aproximadamente 317 µm.

Figura 48: Fractografia MEV corpo de prova MB 01, CTOD 1,39 mm.

As Figura 49 (A e B) apresentam o modo de fratura do corpo de prova ACTOD (S) 04 com CTOD 0,189 mm, este corpo de prova apresentou menor valor de tenacidade para a região do (MS) da solda A. É possível observar uma região de estiramento de aproximadamente 140,7 µm e um micromecanismo de falha dúctil, com presença de dimples,

317 µm

(A) (B)

também é possível verificar a presença de precipitados com formato esférico e na forma de placas que são marcados por setas.

Figura 49: Fractografia MEV corpo de prova ACTOD (S) 04, CTOD 0,189 mm.

As Figura 50 (A e B) apresentam as fractografias da zona termicamente afetada para o corpo de prova ACTOD (Z) 07 com CTOD 0,179 mm, a região de estiramento foi de aproximadamente 230 µm, o micromecanismo de fratura apresentado pela imagem (B) é misto com regiões dúcteis (dimples) e presença de fratura frágil em algumas áreas.

Figura 50: Fractografia MEV corpo de prova ACTOD (Z) 07, CTOD 0,179 mm.

As Figura 51 (A e B) apresentam as fractografias da zona termicamente afetada para o corpo de prova BCTOD (S) 05 com CTOD 0,081 mm, é observada uma região de estiramento de aproximadamente 225,8 µm e um micromecanismo de fratura predominante frágil apresentado pela Figura 51 (B), também é observada a presença de precipitados na forma de placas que são marcados por setas.

230 µm 140,7 µm Dimples F rágil (A) (A) (B) (B) Clivagem

Figura 51: Fractografia MEV corpo de prova BCTOD (S) 05, CTOD 0,081 mm.

As Figura 52 (A e B) apresentam as fractografias da zona termicamente afetada para o corpo de prova BCTOD (Z) 03 com CTOD 0,104 mm, a região de estiramento foi de aproximadamente 235,7 mm, sendo o micromecanismo de fratura apresentado misto dúctil- frágil com presença de dimples e regiões frágeis. Também é visível a presença de pequenos precipitados com formato esférico marcadas por setas, na Figura 52 (B).

Figura 52: Fractografia MEV corpo de prova BCTOD (Z) 03, CTOD 0,104 mm.

A Figura 53 apresenta a superfície de fratura da condição BCTOD SOLUB (S) 01 na região do metal de solda B solubilizado, o valor de CTOD foi de 0,802 mm com uma região de estiramento de aproximadamente 255,7 µm, o micromecanismo de fratura predominante nesta condição passou a ser dúctil com presença de dimples, esta mudança de comportamento se deve ao tratamento de solubilização que através da dissolução dos precipitados presentes restaurou a tenacidade nesta região.

225,8 µm 235,7 µm Frágil Precipitado s Dimples Frágil Precipitados (A) (A) (B) (B)

Figura 53: Fractografia MEV corpo de prova BCTOD SOLUB (S) 01, CTOD 0,802 mm.

A Figura 54 apresenta a superfície de fratura da condição BCTOD SOLUB (Z) 04 na região da ZAC da solda B solubilizada e apresentou um valor de CTOD 0,890 mm com uma região de estiramento de aproximadamente 236,9 µm. Nesta região o micromecanismo de fratura também passou a ser dúctil, com predominância de dimples indicando que o tratamento de solubilização eliminou os precipitados e restaurou a tenacidade nesta região.

Figura 54: Fractografia MEV corpo de prova BCTOD SOLUB (Z) 04, CTOD 0,890 mm.