Avaliação comparativa de solda de revestimento duro com arame tubular contendo nióbio

Abstract

Este trabalho de graduação investigou a influência da adição de nióbio em arames tubulares e do número de passes de solda nas propriedades de revestimentos duros aplicados em aço A36. Foram utilizadas amostras contendo 10% e 15% de nióbio, submetidas a um e dois passes de solda. A análise microestrutural, realizada por meio de microscopia óptica, revelou a formação de carbonetos de nióbio (NbC) dispersos na matriz martensítica, sendo que a quantidade e a distribuição destes carbonetos variaram conforme o teor de nióbio e o número de passes de solda. Os resultados de dureza mostraram que as amostras com 10% de nióbio apresentaram valores superiores de dureza, com 59.4 HRC no primeiro passe e 59.6 HRC no segundo passe, comparadas às amostras com 15% de nióbio, que apresentaram uma dureza média de 31.4 HRC. Nos testes de desgaste, as amostras com 10% de nióbio também se destacaram, apresentando uma menor perda de massa (0.0297 g no primeiro passe) em relação às amostras com 15% de nióbio (0.0669 g no primeiro passe). A comparação entre os passes de solda mostrou que o segundo passe promoveu um refinamento na microestrutura, com uma distribuição mais homogênea dos carbonetos de nióbio, resultando em melhores propriedades mecânicas. Conclui-se que a adição de 10% de nióbio é mais eficaz para melhorar a dureza e a resistência ao desgaste dos revestimentos, e que o segundo passe de solda é essencial para otimizar essas propriedades. Este estudo contribui para o entendimento dos efeitos do nióbio em revestimentos duros e sugere parâmetros ótimos para aplicações industriais que requerem alta resistência ao desgaste.

This undergraduate thesis investigated the influence of niobium addition in tubular wires and the number of welding passes on the properties of hard coatings applied to A36 steel. Samples containing 10% and 15% niobium were used, subjected to one and two welding passes. Microstructural analysis, performed through optical microscopy, revealed the formation of niobium carbides (NbC) dispersed in the martensitic matrix, with the amount and distribution of these carbides varying according to the niobium content and the number of welding passes. The hardness results showed that the samples with 10% niobium exhibited higher hardness values, with 59.4 HRC in the first pass and 59.6 HRC in the second pass, compared to the samples with 15% niobium, which had an average hardness of 31.4 HRC. In the wear tests, the samples with 10% niobium also stood out, showing lower mass loss (0.0297 g in the first pass) compared to the samples with 15% niobium (0.0669 g in the first pass). The comparison between the welding passes showed that the second pass promoted a refinement in the microstructure, with a more homogeneous distribution of niobium carbides, resulting in better mechanical properties. It is concluded that the addition of 10% niobium is more effective in improving the hardness and wear resistance of coatings, and that the second welding pass is essential to optimize these properties. This study contributes to the understanding of the effects of niobium in hard coatings and suggests optimal parameters for industrial applications requiring high wear resistance.