Análise do desgaste em juntas soldadas de chapas finas de aço Hardox 450

Abstract

O desgaste tem impacto direto no projeto de componentes mecânicos, muitas vezes levando a um superdimensionamento destes. Investimentos no desenvolvimento de materiais que consigam aliar resistência e baixo peso são cada vez mais frequentes. O aço Hardox 450 vem ao encontro desta necessidade, possibilitando o uso de chapas finas devido à combinação de dureza e tenacidade. Os processos de soldagem são amplamente utilizados na fabricação e manutenção de máquinas, porém as juntas soldadas possuem propriedades mecânicas diferentes daquelas do metal base. Para este trabalho, foram soldadas chapas de Hardox 450 com 1mm de espessura pelos processos MAG com arame AWS ER70S-6 e TIG autógeno, com três variações de parâmetros de soldagem na MAG e duas na TIG. Após, analisou-se o desgaste no metal base (MB) e nos metais de solda das juntas soldadas através de ensaios de deslizamento linear recíproco, além de medições de dureza e do coeficiente de atrito médio. Os resultados mostraram que o MB juntamente com as amostras soldadas pelo processo TIG apresentaram maior resistência ao desgaste, maiores durezas e menores coeficientes de atrito. O comportamento entre dureza e desgaste foi oposto nas soldas feitas pelo processo MAG, sendo que a de maior dureza entre elas apresentou o maior desgaste. Nestas amostras constatou-se também uma relação direta entre os valores de diluição e de dureza do metal de solda.

The wear has a direct impact on the design of mechanical components, often leading to an oversizing of these. Investments in the development of materials that can combine resistance and low weight are becoming more frequent. Hardox 450 steel fill this need, allowing the use of thin plates due to the combination of hardness and toughness. Welding processes are widely used in the manufacture and maintenance of machines, however welded joints have different mechanical properties than the base metal. For this work, Hardox 450 plates with 1mm thickness were welded by the GMAW processes with AWS ER70S-6 wire and autogenous GTAW, with three variations of welding parameters in GMAW and two in GTAW. Afterwards, the wear on the base metal (MB) and weld metals of welded joints was analyzed by reciprocal linear sliding tests, as well as hardness and average friction coefficient measurements. The results showed that the MB along with the samples welded by the GTAW process presented higher resistance to wear, higher hardness and lower coefficients of friction. The behavior between hardness and wear was opposite in the welds made by the GMAW process, being the sample with the higher hardness between them presented the highest wear. In these samples a direct relationship between the dilution values and the hardness of the weld metal was also verified.