Avaliação comportamental de juntas soldadas de um aço estrutural do tipo SAC 50 sob fadiga.

Abstract

Este trabalho apresenta o estudo do comportamento de juntas soldadas de um aço estrutural, do tipo SAC 50, sob fadiga. O material foi soldado através do emprego do processo ao arco elétrico com eletrodo revestido. Além dos ensaios mecânicos tradicionais, aplicou-se metodologias da Mecânica de Fratura, através de ensaios de tenacidade à fratura (COD e Integral J), e ensaios de propagação de trincas por fadiga. Avaliou-se as características comportamentais das três regiões do material: zona fundida, zona termicamente afetada e metal base. Verificou-se, em termos de tenacidade, que as três regiões do material, pelo efeito da soldagem, apresentaram comportamento semelhante. Correlacionou-se os valores obtidos nos ensaios de tenacidade com ensaios de impacto Charpy. A zona fundida apresentou valor de COD, δm, maior que a zona termicamente afetada e o metal base, o que significa maior resistência à propagação de trincas. O efeito do fator R não influenciou significativamente o posicionamento das curvas de propagação de trinca por fadiga na região II. No entanto, para R = 0,7, o valor limiar (threshold), ΔKth, sofreu uma alteração significativa, diminuindo para o caso do metal base. Pôde-se verificar, também, que para o ensaio de propagação de trinca por fadiga, o valor limiar, para o metal base foi inferior às outras regiões do CP, caracterizando um pior desempenho. A partir do ensaio de Integral J pôde-se estimar um valor de JQ para o metal base. E ainda, fez-se análises microfractográficas dos CPs ensaiados. Verificou-se o aspecto dúctil das fraturas do material, através de “dimples”. No entanto, para ensaios de impacto Charpy, em ‘baixas” temperaturas, o material apresentou o aspecto frágil das fraturas através da presença de facetas de clivagem.