Estudo dos efeitos do tratamento de boretação no processo de soldagem TIG de um aço de baixo teor de carbono

Abstract

Os estudos na área da engenharia de superfícies recebem grande importância devido ao aprimoramento que as modificações superficiais fornecem aos materiais. Com um mercado global que tem a necessidade de proporcionar as peças e equipamentos maior vida útil com baixo custo, para suportar solicitações severas e assim manter seu alto desempenho, os tratamentos superficiais tornam o que se pensava impossível em realidade. Entre os tratamentos superficiais que têm recebido atenção e é objeto deste trabalho temos o processo termoquímico de boretação. O processo de boretação consiste em saturar com boro a superfície de aços e ligas metálicas. Essa saturação fornece a superfície um incremento de propriedades não intrínsecas ao metal de base tais como: dureza, resistência à abrasão e corrosão. Embora as propriedades dos aços boretado já tenham sido estudadas, os efeitos que o processo de boretação exerce nos aços durante ou posteriormente aos processos de soldagem não são conhecidos. É objetivo deste trabalho avaliar os efeitos do tratamento de boretação no processo de soldagem TIG de um aço de baixo teor de carbono. Este estudo partiu por duas vias diferentes de abordagem: a primeira que é caracterizar o efeito da camada boretada sobre a soldabilidade do aço de baixo carbono e a segunda via que é avaliar os efeitos do processo de boretação sobre o cordão de solda. Os resultados apontam uma boa soldabilidade metalúrgica, com dureza coerente ao esperado. A boretação do cordão de solda tende a aumentar a ductilidade do metal de base, pois nas temperaturas de estudo, o aço SAE 1015 passa pelos processos de recozimento ou de normalização.The studies in the area of surface engineering are receive great importance due to the improvement that surface modifications provide to materials. With a global market that has the need for parts and equipment with longer life and low cost, to support these severe requests and thus maintain its high performance, surface treatments turn what was thought impossible in reality. Between the surface treatments that have received attention and is the subject of this work have the thermochemical process of boriding. The boriding process consists of saturate with boron the surface of steels and alloys. This saturation provides an increase of the surface properties, properties not intrinsic to the base metal such as hardness, resistance to abrasion and corrosion. Although the properties of boriding steels have already been studied, the effects that the boriding process performs to the steel during or after the welding processes are not known. It is the objective of this work was to evaluate the effects of boriding treatment in the TIG welding process to a low-carbon steel. This study was realized in two different approaches: the first is to characterize the effect of boride layer on the low-carbon steel weldability and second is to evaluate the effects of boronizing process on the weld bead. The results show a good metallurgical weldability, with coherent hardness as expected. The boronizing of the weld tends to increase the ductility of the base metal because at the temperatures of study, SAE 1015 steel undergoes the annealing process or normalizing.