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7/22/2019 Fundamentos do processo de formao e solidificao da Zona Fundida_Especializao_SIMISA_2014
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Disciplina:Introduo ao processo de soldagem (DCE0005)
Tpico I:Fundamentos do processo de formao esolidificao da Zona Fundida
Docente: Prof. Srgio R. Barra, Dr. Eng.
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Departamento de Engenharia de Materiais
Curso de Especializao em Metalurgia da Fundio
Perodo: 13 a 15/02/14 e 20 a 22/02/14
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ndice (contedos abordados):
Referncias bsicas:KOU, Sindo. Welding Metallurgy; WAINER, Emilio. Soldagem: Processos e Metalurgia; MESSLER,R.. Principles of Welding: Processes, Physics, Chemistry, and Metallurgy; MACHADO, Ivan.Soldagem e Tcnicas Conexas: Processos;ASM. ASM Handbook: Welding, Brazing and Soldering;
AWS. Welding Handbook: Welding Science and Technology; OYSTEIN, Grong. MetallurgicalModelling of Welding; BLONDEAU, Rgis. Metallurgy and Mechanics of Welding; MESSLER, R..Joining of Materials and Structures; BONNET, C. Le Soudage Mtallurgie et Produits; ISF Aachen.Welding Metallurgy; Revista Soldagem & Inspeo; Revista Welding Journal.
Consultas/dvidas:barra@ct.ufrn.br
Apresentao da disciplina
Importncia do estudo da Metalurgia da Soldagem
Fundamentos da formao e solidificao da Zona Fundida (teoria dosuperesfriamento constitucional)
Nucleao homognea x nucleao heterognea
Crescimento de gro, espaamento dendrtico e segregao
Mecanismos de maximizao das propriedades mecnicas e metalrgicas da ZF
Fundamentos da solidificao da ZF
mailto:barra@ct.ufrn.brmailto:barra@ct.ufrn.br7/22/2019 Fundamentos do processo de formao e solidificao da Zona Fundida_Especializao_SIMISA_2014
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E oplasma?!
Adaptado de:Refrigerao.net
Energia / temperatura
Consideraes iniciaisQuais as diferenas entre estado, fase e microconstituintes?
Fase metaestvel martensita mostrando estrutura de
agulhas (Fonte: Sharper Razor, 2013)
Microconstituitne perlitaapresentado lamelas de F3Cna matriz ferrtica (Fonte:CAU).
Fundamentos da solidificao da ZF
Considerando temperatura, presso ecomposio qumica constantes, a
mudana espontnea se dar nosentido da diminuio de G;
Neste caso, o estado de equilbriotermodinmico considerado estvel
o de menor energia livre;
Um sistema de estado metaestvelest localizado numa regio de mnimolocal de energia livre (no,
necessariamente, o mnimo global);A passagem de estado lquido-slido seguidade contrao volumtrica (na ordem de 6% parametais e ligas comuns de engenharia) e densidade(2 a 6%).
Para as ligas metlicas, ocorrer gradiente de composio qumicano material solidificado (gerao de micro e macrosegregao)variao nas propriedades x formao de defeitos?!.
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A estabilidade da existncia de uma fase/estado depender da combinaoentre a energia livrede volume e a temperaturaapresentada na regio deinteresse.
G = 0
G > 0
GllquidoGs- slido
Material puro
T`
O incremento na quantidadede sub-resfriamento(supercooling), abaixo de Tf,provoca a elevao na drivingforcetermodinmica parasolidificao.
Na prtica, a passagem do estado lquido para o estado slido no acontece espontaneamente quando atemperatura est abaixo de Tf. Assim, pequenas quantidades de slidos nucleiam e crescem produzindo acompleta solidificao.A nova superfcie embrio criada pela solidificao (superfcie entre slido e lquido) apresenta uma energia
por unidade de rea que a tenso superficial ( ). Para haver solidificao ser sempre positiva e G.
G < 0
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Basicamente, existem trs maneiras que o slido poder ser formado:
a) Nucleao homognea (ausncia de corpo estranho interferncia externa partcula/parede);
b) Nucleao heterognea (formao do ncleo pela presena de corpo estranho impurezas inoculante/parede do moldesubresfriamento entre 5 e 20 C at 2% de Tf);c) Crescimento epitaxial** (a partir e na mesma direo dos gros do substrato).
**Um caso especial da nucleao heterognea, onde no est sendo formada uma nova superfcie, mas sim ostomos esto apenas sendo adicionados ao substrato (lquido e substrato do mesmo material ou comcomposies e estruturas similarespor exemplo, soldagem autgena).
r* - raio crtico
G mximo
Consideraes:
A adio de tomos a uma partcula com r* reduzir a energia epropiciar o crescimento do embrio, contendo um determinado
arranjo cristalino (CFC, CCC, HC, outros). Ao contrrio, a reduo der* ir induzir o desaparecimento do ncleo refuso.
Para r* ficar estvel necessrio que a energia associada com aseja elevada e a energia de volume
Gvseja reduzida (interfaceslido-lquido exige consumo de energia) .
Quanto maior o supercoolingmenor ser o valor necessrio de r*para tornar a solidificao estvel.
Quanto maior o supercoolingmais negativa ser a energia livre(menos positivo G*) e, conseqentemente, maior ser a taxa denucleao do slido.
Energia de ativao
Condio para a existncia ecrescimento de um ncleo embrio
r?
Liberao deenergia
Consumo deenergia
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Nucleao e crescimento a partir do substrato
Energias superficiais do sistema:
MLenergia superficial do metal de base-lquido; SMEnergiasuperficial do metal solda slido-metal de base slido; SLenergia superficial do metal de solda slido-lquido.
Nucleao do embrio a partir dosubstrato metal de base. Forma esfrica
para minimizar energia interfacial.
r > r*
Fonte: Vedia, 2004.
ngulo de molhamento
Para crescimento epitaxial (igualdade de
composio qumica entre metal de base metalde solda) o ngulo de molhamento zero.
Mudana no perfil da energia livre( G) em funo do tipo de nucleao
(para um mesmo r*).
Crescimento dos
gros com amesma direo dosgros da ZTA
Fonte: CIMM
Formao deum ncleo a
partir dosubstrato ou deuma regiointer a ZF
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Consideraes:
Condio necessria para a nucleao heterognea ocorrer
SM(nucleador-slido) < ML(nucleador-lquido) + SL(slido-lquido)
Partculas com um baixo ngulo de molhamentoso potenciais stios para gerao de embries desolidificao.
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Em relao ao processo de fuso e solidificao, qual a diferenaentre a soldagem e a fundio?
Critrios de comparao entre a solidificao em um molde(fundio) e na poa
de fuso (soldagem)diferentes condies de contorno:a) Diferentemente da zona fundida, o molde preparado para no haver aderncia entre o metal lquido ea parede (pobre transferncia de calor);
b) Na soldam, o calor continuamente adicionado poa durante o deslocamento do arco (no molde,aps o vazamento, no h nenhum tipo de alimentao de calor). O gradiente trmico apresentado napoa ( T 1000 C entre o centro e barda da poa) ajuda no o crescimento no-planar;
c) Na soldagem, a solidificao inicialmente epitaxial (undercool ing
1 C) e, no molde, heterognea(alguns graus);
d) Na soldagem a forma da poa mantida constante com a vs. No molde o volume de lquidoremanescente decresce e, assim, a forma da poa e alterada continuamente;
e) Pela diferena de volume de metal lquido, a taxa de solidificao mais baixa no fundido do que nazona fundida;
f) Na soldagem, a poa de fuso mais agitada do que no molde (presso do arco, impacto das gotas,
campo magntico, diferena de temperatura no metal lquido, outros).
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Quais as diferenasprincipais entre estes
processos defabricao?
SoldagemFundio
Imagem: (Gilles et al., 2009).
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Diagrama Fe-Fe3C como base para o entendimento do mecanismo desolidificao da ZF Regio de anlise para entender o mecanismo
de solidificao da ZF (como se comporta aTliqe a zona pastosa)
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Super-resfriamento constitucional e modos bsicos de solidificao
O mecanismo de
solidificao de uma liga mais complexo do queem um material puro.
Existncia de apenaslquido
Existncia de apenasslido
Temperatura defuso do elemento B
Temperatura defuso do elemento A
Variao da T emfuno da
concentrao C
TL= TmA+ ML.CL
TS= TmA+ MS.CSK = CS/CL
Onde:
Cconcentrao do soluto; K- coeficiente dedistribuio e Mcoeficiente angular da reta Tliquidus.
Metal de solda
Bico de contato
Bocal
DCP
Projeo doarame (stickout)
Gs de proteo
Metal de base
Diagrama binrio A-B
Frao de slido variando com a temperatura(transformao reversvel) / Regio pastosacompreendida entre as linhas Tliquidus e Tsolidus
%
S Lsoluto
Rs = vs.cos
Considerando um diagrama isomorfo hipottico, tem-se que:
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Metal de solda
Bico de contato
Bocal
DCP
Projeo doarame (stickout)
Gs de proteo
Metal de base
Condies observadas na soldagem: Alta taxade resfriamento e agitao da poa (misturado metal lquido).
Consideraes:
Solidificao unidirecional e extrao de calorparalela a direo de Rs.
Em T3a frente solidificada tem composio Coe onovo slido a ser formado ter composio CL3(verregio pastosa do diagrama de fase).
XL a distncia onde C = Co
DL o coeficiente de difuso do soluto no lquido.
XL= 5DL/Rs
S L
Rs = vs
soluto
Expulso de solutopara a frente desolidificao.
Esta condio no permite a redistribuio do soluto e, como consequncia, haver um gradientede concentrao na vizinhana da frente de solidificao.
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Em (a) Diagrama de fase (regio pastosa); (b) Perfil de composio solutono lquido expulso e (c) perfil e temperatura na linhaliquidusdiferena no perfil de Tmdecorrente da expulso de soluto(Fonte: Kou, 2002; Vedia, 2004).
O que causa instabilidade na interfaceslido-lquido planar (super-resframentoconstitucional)?
Baixo gradiente trmico G (oC/mm);
Elevada velocidade de solidificao Rs;
Inclinao da linhal iqu idus (ML);
Concentrao de elemento de liga (emsoldagem, sub-resfriamento a percentuais
maiores 0,2%);Diferena de concentrao de solutoentre as fases (estado) slida S e
lquida L (enriquecimento local).
Onde: Co < Co/k
Rs = vscos
s
s
s
s
s
s
Na interface S-Ltem-seScom Coe Lcom Co/k
XL
S L
Rs = vs
soluto
Expulso de solutopara a frente de
solidificao.
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Consideraes:
Em (a) apresentada a relao entre o perfil detemperatura Tlquiduse o valor de C.
Quanto maior o gradiente de concentrao (existncia dediferena de temperatura entre a interface S-Le o restanteda poa), maior ser susceptibilidade trinca a quente.
Em (b) so apresentados diferentes gradientes detemperatura (Gtangente da curva T x distncia) e as suaspossveis influncias sobre a frente de solidificao (posiorelativa de cada uma das temperaturas representadas pelasretas). Onde: G( C/mm).
Super-resfriamento constitucional a reduo localdatemperatura em relaao a Tliquidus esperada.
Curva de temperatura abaixo da qualpoder haver nucleao
Regio apresentando super-
resfriamento constitucional: T < Tlquidus(solidificao no-planar)
G = tang
Condio para haver super-resfriamento constitucional:
G < ML.Rs.Co(K-1)/DL.KComo ML.Co(1-1/K) igual a T = TLTS(faixa de equilbriono resfriamento)
Se G < Rs. T/DL haver super-resfriamentoconstitucional na vizinhana da interface S-L
s
Ta , Tbe Tc> Tl i qu idus
Tae Tclocal < Tl i qu idus
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Exemplo prtico
a) Para um liga liga Al-4%Cu, encontra-se: TL= 650 C, TS=580 C, DL= 3.10-5cm2/s, Rs= 0,003 cm/s. Calcule o valormnimo de Gpara garantir um crescimento no-planar.
b) Calcule a distncia XL (distncia onde Ccai para Co).
XL= 5.DL/Rs= 0,05 cm
G < Rs. T/DL
G < 0,003.(650580)/3.10-5
G < 7000 C/cm Efeito do super-resfriamento constitucional sobre omodo de solidificao da zona fundida (incremento
de a para d). Fonte: Kou, 2003.
Formas de crescimento
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Efeito da variao de Ge Rssobre a formao daregio de super-resfriamento constitucional.
Fonte: Chalmers et al. (1953)
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Quais as variveis operacionais que podem alterar o valor de G ( C/mm)?
Is G ?!
Us G
vs G
To G
Fonte: Kou, 2002.
a b
d e
Modos de solidificaes bsicos.Em (a) Solidificao Planar detetra brometo do carbono, (b)Solidificao Celular do tetrabrometo de carbono com baixaquantidade de impureza, (d)Solidificao celular dendrticado tetra brometo de carbono comelevada quantidade de impurezae (e) Solidificao equiaxial
dendrtica do ciclo-hexanol compresena de impureza.
Trabalho em equipe:Hipoteticamente, dentre as opesindicadas, discutir qual o consumvel que, ao se soldar um
ao 1 Mn, induzir stios para nucleao heterognea(refino de gro), uma elevao na regio pastosa (diferenaentre Tliquidus e Tsolidus) e a possibilidade de martensita norevenida (espessura = 12 mm).
Consumvel 1: 0,36 % C + 1,5% Mn + 0,5% Si + balano Fe
Consumvel 2: 0,6% C + 3% Cr + 0,8 Nb + 1 Mo + balano Fe
Tm 1510 C
T0 25 C
(condutividadetrmica)
0,028 J/mm.s. C
(11,7 W/m.K)
.Cp(calor volumtricoespecfico)
0,0044 J/mm3. C
I 200 AU 27 V
vs 25 cm/min
Pr-aquecimento (T0) 25 C
Eficincia do processo ( ) 0,80
Consideraes
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Como acontece a distribuio de soluto no interior e nos contornosdas clulas e/ou dendrtas (enriquecimento)? Consideraes:
Para o crescimento celular (a), ocorre umapequena variao do perfil da concentrao.
Para o crescimento dendrtico (b), ntida adiferena de concentrao de soluto entre ocentro e a borda.
As regies enriquecidas com soluto Coapresentam uma mudana local em T(regio pastosa freezing range) presena
de filmes lquidos entre o metal j solidificado.
Menor concentrao desoluto no centro
G/Rs1/2ou Co
G/Rs1/2ou Co
E como minimizar a tendncia trinca a quente?
Reduzindo Co,elevando G/Rs1/2 ou baixando o Hnet(Is, Usou vs)
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(a) (b)
F d t d lidifi d ZF
http://www.tms.org/pubs/journals/JOM/0306/fig3.gif7/22/2019 Fundamentos do processo de formao e solidificao da Zona Fundida_Especializao_SIMISA_2014
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Efeito da velocidade de soldagem (indiretamente Rs) sobre a forma emicroestrutura da poa de fusoa) A velocidade de soldagem no apenas afeta a taxa de solidificao, como, tambm, influisobre a geometria da poa e na sensibilidade ao surgimento de trincas no centro do cordo
(desequilbrio entre a taxa de solidificao e taxa de fuso e provocando o crescimento alinhadodos gro em direo a regio central do cordo linha de impurezas);b) A solidificao ocorre sempre normal a interface S-L(direo de maio extrao de calor);c) Como Rsvaria ao redor da poa, a microestrutura tambm varia em cada ponto.
Rs= vs.cos
Ripples/escamassuperficiais(formao de bandas de soluto
variao no Hnet)
Hnet
Rs
Co
Rs= vs(mxima)!
Rs = 0 (regio de mudanafuso-solidificao)
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vs
vs
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d) Esta caracterstica induz um crescimento planar em Rs 0 ( Rse G) e no-planar a medida que se direciona para a parte de traz da poa ( Rse G);
e) Um aspecto mais grosseiro daestrutura no-planar esperado amedida que se eleva Rs;
Rs2 Espaamento interdendrtico
Rs raio da ponta da dendrita
Lembrar que: R ( C/s) tem a mesma dimensode G.Rs( C/s)
TIG
Laser
Fonte: Govender, 2007.
Alumnio
SDAS = 10,97 m
Alumnio
SDAS = 4,05 m
dpr imrio= a1(G2Rs)-1/2
dsecu ndrio= a2(GRs)-n
Fonte: Messler, 2004.
vs
Rse G
Rse G
Planar
Estruturarefinada
Celular
G
(Rs.G)
(Rs.G)
Rs
Colunardendrtico
Equiaxialdendrtico
(Rs.G) > (Rs.G)
Fonte: Barra, 2003.
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Efeito da taxa de resfriamentoG.Rs ( C/s) ou tempo de
solidificao sobre o espaamentodendrtico secundrio SDAS
(Fonte: Kou, 2002; Brooks/Cole,2003.)
Efeito do gradiente detemperatura (G) e da taxa desolidificao (Rs) sobre amorfologia e tamanho deestrutura de solidificao
(Fonte: Kou, 2002)
Densidade depotncia constriodo arco sobre a
geometria da ZonaFundida.
Exerccios de fixao
1) Para a liga AlMg AA 5052 (97,5% Al e 2,5% Mg), considerando 40 C a diferena de temperatura entreas linhas soliduse liquidus ( T), velocidade de soldagem de 6 mm/s, coeficiente de difuso no lquido DLigual a 3 x 10-5cm2/s, determinar o mnimo gradiente de temperatura para que o crescimento seja planar. Quala largura da regio de expulso de soluto, gradiente de concentrao difusional, XL? Qual a correspondente
taxa de resfriamento?G < Rs. T/DL
XL= 5.DL/Rs
2) Considerando as figuras ao lado (juntas soldadas), discuta o efeito do pr-aquecimento e da densidade depotncia, sobre o tempo de solidificao Ste os respectivos espaamentos dendrticos.
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Material: Stellite; Processo: Laser (Fonte: Hevitt,1995)
Fonte: Brooks/Cole (2003)
Fonte: Jarfors (2002)
Comportamento doespaamentodendrtico em
funo do tipo dematerial, taxa de
resfriamento e caloraportado.
Material: ao carbono,contendo de 0,1 a 0,9% de C
Espaamento dendrtico
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Estrutura da zona fundida em funo doheat inpu te da velocidade de soldagem.
Material ao carbono 0,38% C, com 1,5mm espessura.
Influncia do processo de soldagem
Valor do gradiente trmico (G)
Valor da velocidade da frente desolidificao (Rs)
Influncia da liga (metal de adio emetal de base)
Tamanho da zona pastosa ( Tc)
Densidade dos stios de nucleao (N0)
Baixo Rs
Alto G
Gn/Rs> a.(N01/3.T0)n > KCondio para crescimento colunar
Gn/Rs> K
Interface entre crescimento colunarequiaxial (transio)
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Fonte: Lancaster
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Mudana continua nadireo decrescimento dos gros(Fonte: Barra, 2003).
Qual a informaotecnolgica que se tirado fenmeno?
Efeito da mudana na direo e forma de crescimento dos gros nazona fundida
O crescimento competitivo faz os gros se alinharem sempre na direo de maior extrao de
calor (mudana na direo de crescimento).
vs
Mudana na forma da granulometria da zona fundida(Fonte: Kou (2003))
vs
vs
Heterognea
nucleao (Al)
rea com concentrao desoluto rejeitado
Deslocamento
da poa
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G/Rsgoverna o modo de solidificao, assim:
Considernado Gcosntante,se G/Rs
distncia da intercesso GxTli qlargura daregio de super-resfriamento constitucional.Neste caso, o valor de XL.
Considerao tecnolgica:A manipulao do valor de G/Rs1/2controla apossibilidade do surgimento de trinca a quente.
G.Rs(que equivalente a taxa deresfriamento R - C/s) governa a escala desolidificao da estrutura, assim:
G.Rs refino da subestrutura(espaamento dendrtico - DAS).
Considerao tecnolgica:Controle sobre a distribuio desoluto/impurezas nos espaamentos.
L
Planar
Celular
Colunardendrtico
Equiaxialdendrtico
L
L
L
S
S
S
P
P
P
S
Tinterface
Tlquido
Rs
G
aumenta
au
menta
dosupe
r-resfria
me
ntocon
stitucion
al
dimi n
ui
G/Rs
Planar
Estruturarefinada
Celular
G
(Rs.G)
(Rs.G)
Rs
Colunardendrtico
Equiaxialdendrtico
(Rs.G) > (Rs.G)
Planar
Celular
C0
G/ Rs
Colunardendrtico
Equiaxialdendrtico
S - slidoL - lquidoP - pastosoC - concentrao do soluto0
XL= 5DL/Rs
C = C0
Regiopastosa
T = (C)Fonte: Barra, 2003
Resumo das caractersticas do processo de solidificao
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Exemplo prtico:
Efeitos de G.Rse G/Rssobre a morfologia da zona fundida.G.Rs
G/Rs
G.RsG/Rs
Processo: MIG/MAG Trmico
Material:
Metal de base - AlMg (AA 5052-H34)
Consumvel - AWS ER 5356
Fonte: Barra, 2003.
Considerao:Na solidificao da zona fundida,em um mesmo cordo, haverdiferena entre o tamanho e oformato do gro, bem como dorefino da subestruturaespaamentos primrios e
secundrios
O que se pode esperar daspropriedades mecnica dodepsito (dureza, tenacidade,resistncia a trao, outras)?
ZTA
ZF
LF
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Exemplo prtico: Solidificao epitaxial
Processo: MIG
Material:
Ao inoxidvel
ZTA
Zonafundida
Crescimentoepitaxial
Linha de
fuso
Processo: Feixe de eltrons
Material: Alumnio
O que se pode esperar docrescimento de gro na ZF com a
possibilidade de mudana detamanho do gro do substrato?
Forma de crescimento Efeito de Q, tamanho ealinhamento do grodo substrato sobre ocrescimento epitaxial.
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.
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Soldagem TIG do AA 6061. Em(a) 70 A, 11 V, 5.1 mm/s; (b) 120A, 11V, 12.7 mm/s. Fonte (Kou,
2003)
Soldagem do AA 1100. Em (a)elevada Ise vs; (b) Baixa Ise vs.
Fonte (Kou, 2003)
Em (a) baixo super-resfriamento constitucional, Isevs; (b) alto super-resfriamentoconstitucional, Ise vs. Fonte
(Kou, 2003)
Em cada um dos casos acima, Como se comportaos valores de G e Rs?
Efeitos dos parmetros de soldagem na nucleao heterognea
Fundamentos da solidificao da ZF
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Tcnica de refino Mecanismo atuante (*)
Mtodos trmicos- Controle das taxas de aquecimento e resfriamento (calor
aportado, interpasse e pr-aquecimento)- Nucleao superficial estimulada (jato de gs frio)
a b c
a b
Mtodos mecnicos- Vibrao (mecnica e ultrasnica)- Agitao eletromagntica, gasosa ou mecnica (campo
magntico, oscilao da tocha, borbulhamento, pulsao doarco e impacto das gotas)
ca c
Mtodos qumicos- Adio de elementos de liga- Adio de inoculantes no metal lquido
a ba c
Tcnicas de refino aplicveis no processo de solidificao da poa defuso
Fonte: Barra (2003)
(*)aintroduo de pontos nucleantes na poa (nucleao heterognea); bevitar refuso dos ncleos existentes e
cmultiplicao de gros.
Trabalho em equipe:Discutir como, em condies reais de trabalho, o grupo faria para aplicar mais de uma tcnicade refino (procedimentoorientaes na EPS/RQPS)?
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a) Inoculantes b) Agitao pela pulsao de corrente
Fonte: Cunha, 2008
AA 6061. Nucleao heterogneadecorrente da combinao de
pulsao da corrente (elavada vs) e
adio de 0.04% Ti. Fonte: Kou(2003)
Processo de soldagem TIG; Material AA2090 (AlLiCu). Em (a) vareta 2319 (AlCu) e (b) vareta2319 (AlCu) com 0.38% T. Fonte: Kou, 2003
Exemplos das tcnicas de refino aplicveis na zona fundida
A agitao da poa uma das tcnicas utilizadas nasupresso do crescimento colunar (em geral recomenda-se
maior amplitude e menor frequncia de oscilaofatorescomo Hnet, loe espessuratambm devem serconsiderados). Esta modalidade de agitao, tambm,influencia no espaamento dendrtico (taxa deresfriamento).
Material = Ti. Em(a) Corrente
contnua e (b)pulsao alternada
(CA). Fonte:Sundaresan (1999)
A granulometria da poa pode ser refinada atravs da adio de
partculas especficas inoculantes (nucleao heterognea ferro-nibio, carbeto de titnio, ferro-titnio para o ao e zircnioe titnio para o Al).
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c) Agitao pela imposio de campo magntico
Agitao da poa pela imposio de um campo magntico alternanteparalelo ao eletrodo.
d) Agitao pela oscilao manual doarco (eletrodo/tochaHz)
Fonte: Kou (2003).
Soldagem do Alsem aoscilao da tocha
(alinhamento dos grosno final da
solidificao).
Soldagem do Alcomoscilao da tocha.
Aplicao de campo magnticoexterno durante a soldagemTIG. Fonte: Kou (2003).
Mudana na direo de crescimento do gro colunar.
uma das tcnicas utilizadas na supresso docrescimento colunar (em geral recomenda-se maioramplitude e menor frequncia de oscilaofatorescomo Hnet, loe espessuratambm devem serconsiderados). Adicionalmente, o tecimento, tambm,influencia no espaamento dendrtico (vs ).
Diferentes tcnicas (tipos) detecimento do eletrodo/tocha.
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e) Agitao mecnica controlada (excitao da pea)
Para uma dada frequncia de oscilao da pea, cuidado dever sertomado quanto ao valor adotado para a amplitude, uma vez que, por umlado, seu incremento causa o refinamento no tamanho de gro e reduz
microsegregao . Por sua vez, o incremento na frequncia de exitaoproduzir menores espaamentos dendrticos (DAS).
Efeito da
amplitude davibrao nasoldagem do Al-Mg (tamanho degro esubestrutura).Fonte: Kou (2003).
f) Estmulo da nucleao na superfcieda poa
A imposio de um jato rio de gs inerte sobre asuperfcie da poa causa o refinamento no tamanhode gro a partir da nucleao de embries em regiesdiferentes da zona de super-resfriamentoconstitucional na borda da poa.
Estmulo da nucleao superficialpelo jato sopro de gs inerte
frio, produzindo super-resfriamento constitucional (Fonte:
Kou, 1987).
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g) Outras tcnicas utilizadas no refino da zona fundida so: fragmentaodendrtica e destacamento de gro.
Dendritefragments
Adaptado de Kou (1987)
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Onde buscar informaes sobre a rea de soldagem?American Welding Society - AWS (www.aws.org/)
Site da Soldagem (www.sitedasoldagem.com.br)
Infosolda (www.infosolda.com.br/)The International Institute of Welding - IIW (www.iiw-iis.org/)
University Cambridge (www.msm.cam.ac.uk/)
The Welding Institute and Welding & Joining Society - TWI (www.twi.co.uk/)
PATON Eletric Welding Institute (www.paton.kiev.ua/eng/inst/inst.html )
ASM (http://asmcommunity.asminternational.org/portal/site/asm/)
Edison Welding Institute - EWI (www.ewi.org/)
Labsolda UFSC (www.labsolda.ufsc.br) /
LRSS UFMG (www.demec.ufmg.br/Grupos/Solda/ )
GracoUnB (www.graco.unb.br/)
LaprosoldaUFU (www.mecanica.ufu.br/Laboratorios/laprosolda/index.html)
Welding and Joining InstituteAachen (www.isf-aachen.de/eng/index_en.html)Associao Brasileira de Soldagem - ABS (www.abs-soldagem.org.br)
Portal de Peridicos CAPES (www.periodicos.capes.gov.br/)
Prof. Srgio R. Barra, Dr. Eng.
Contato: barra@ct.ufrn.br
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http://www.aws.org/http://www.sitedasoldagem.com.br/http://www.infosolda.com.br/http://www.iiw-iis.org/http://www.msm.cam.ac.uk/http://www.twi.co.uk/home.htmlhttp://www.paton.kiev.ua/eng/inst/inst.htmlhttp://asmcommunity.asminternational.org/portal/site/asm/http://www.ewi.org/http://www.labsolda.ufsc.br/http://www.demec.ufmg.br/Grupos/Solda/http://www.graco.unb.br/http://www.mecanica.ufu.br/Laboratorios/laprosolda/index.htmlhttp://www.isf-aachen.de/eng/index_en.htmlhttp://www.abs-soldagem.org.br/http://www.periodicos.capes.gov.br/mailto:barra@ct.ufrn.brmailto:barra@ct.ufrn.brhttp://www.periodicos.capes.gov.br/http://www.abs-soldagem.org.br/http://www.abs-soldagem.org.br/http://www.abs-soldagem.org.br/http://www.isf-aachen.de/eng/index_en.htmlhttp://www.isf-aachen.de/eng/index_en.htmlhttp://www.isf-aachen.de/eng/index_en.htmlhttp://www.mecanica.ufu.br/Laboratorios/laprosolda/index.htmlhttp://www.graco.unb.br/http://www.demec.ufmg.br/Grupos/Solda/http://www.labsolda.ufsc.br/http://www.ewi.org/http://asmcommunity.asminternational.org/portal/site/asm/http://www.paton.kiev.ua/eng/inst/inst.htmlhttp://www.twi.co.uk/home.htmlhttp://www.msm.cam.ac.uk/http://www.iiw-iis.org/http://www.iiw-iis.org/http://www.iiw-iis.org/http://www.infosolda.com.br/http://www.sitedasoldagem.com.br/http://www.aws.org/7/22/2019 Fundamentos do processo de formao e solidificao da Zona Fundida_Especializao_SIMISA_2014
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Curso de Especializao em Metalurgia da Fundio
Obrigado pela ateno!
Contato com a Coordenao:Coordenao do Curso de Especializao em Metalurgia da Fundio.
Departamento de Engenharia de Materiais - DEMat/UFRN
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E-mail: barra@ct.ufrn.br Contato com o docente:
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