Amanda Figueira Tavares

This study investigates the microstructure and tribological behavior of Inconel 625 overlays applied via GMAW (Gas Metal Arc Welding) with and without a 316LSi stainless-steel intermediate layer on top of A36 steel. The microstructural characterization was conducted via FESEM with EDS. The tribological behavior was evaluated using a tribometer in a reciprocating configuration. The results showed that the wear rate of the Inconel 625 weld overlay with the 316LSi intermediate layer was higher than without it. However, no variations were observed in terms of hardness and the friction coefficient of the Inconel 625 weld overlays. The difference in the behavior of the two coatings was justified due to the microstructure morphology found in each case and chemical composition. When applied without the intermediate layer, Inconel 625 coating’s structure was dendritic, whereas it was cellular otherwise. An increase in the amount of Nb was observed in the layer deposited over 316LSi. This rise likely led to an increase in the number of precipitates and/or Laves phase formation. Thus, the results indicated that the difference in thermal conductivity and dilution between the stainless and carbon steels modifies the morphology of the microstructure of the Inconel 625 weld overlay, decreasing wear resistance when deposited on top of the stainless steel.

RESUMO A liga de Inconel 625 é uma superliga à base de níquel altamente resistente à corrosão particularmente utilizada na forme de revestimentos sobre um substrato menos nobre. Existem inúmeras formas de aplicação deste material, sendo uma delas o uso de processos de soldagem. Tradicionalmente faz-se uso de processos de deposição por soldagem que promovam baixa diluição (menor contaminação do Inconel com o material do substrato), mas estes processos possuem característica de baixa produtividade devido às baixas taxas de deposição empregadas. Assim, este estudo tem como objetivo avaliar a aplicação de Inconel 625 utilizando o processo GMAW com diferentes energias de soldagem, que possibilita operar com altas taxas de deposição, mas com o inconveniente de promover alta diluição. Para isso, revestimentos foram depositados com três níveis de energias de soldagem, avaliando seus efeitos sobre a microestrutura e a resistência à corrosão dos depósitos. As macros e microestruturas dos depósitos foram avaliadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de energia dispersa (EDS) e difração de raios-X (DRX). Foram medidas a diluição, os espaçamentos dendríticos secundários e avaliadas as microestruturas. A resistência à corrosão dos depósitos foi avaliada por ensaios de polarização potenciodinâmica cíclica. Os resultados mostraram que a relação entre energia de soldagem e diluição dependem da amplitude de tecimento. Observou-se também que a energia de soldagem afetou a quantidade de fases, sendo que energias mais baixas produziram estruturas dendríticas mais refinadas. Além disso, o estudo mostrou que os ensaios de corrosão realizados a temperatura de 25 ºC não promoveram corrosão superficial nas amostras independente da energia de soldagem imposta ao revestimento e que os ensaios a 60 º C causaram corrosão em todas as condições.