Caracterización mecánica y microestructural del acero microaleado API X52 unido por el proceso SAW

Abstract

Weldings in carbon steels are present in almost any industrial application, however the resulting morphology in the grain growth zone close to the fusion line, is susceptible to present some defects or affectations in the property of its morphology, getting as a result mechanical failure. Within the current thesis, the microstructural changes when applying external magnetic fields during a low carbon content steel (it’s a case of API X52 5L steel) joined by the SAW process are analyzed, as well as the resulting changes in the microhardness behavior of the weld bead. The obtained results show the effect that the application of the magnetic fields had on the weld metal, which occur in the heat affected zone (HAZ), because the restriction of the growth of the grain in this area was very noticeable. Furthermore, the modifications on the mechanical behaviour in the zone of the joint due to the electromagnetic interaction during the welding process is also revealed. The characterization by scanning electron microscopy (SEM) showed that the growth grain zone (GGZ) suffered modifications in the expected structure retained austenite and its width. The microhardness profiles demonstrate that the welding without a magnetic field (NMF) and the welding with a magnetic field (WMF) in the different characterized zones, throw very homogeneous values.

Las soldaduras en los aceros al carbono están presentes en casi cualquier aplicación industrial, sin embargo, la morfología que resulta de la unión en la zona cercana al cordón de soldadura, es propensa a presentar algunos defectos o afectaciones en las propiedades de este, obteniendo así fallas mecánicas. En la presente tesis, se analizan los cambios microestructurales al aplicar campos magnéticos externos durante el proceso de la soldadura de un acero de bajo contenido de carbono (en este caso un acero API X52 5L) unido por el proceso de soldadura por arco sumergido (SAW), así como los cambios detonados en la microdureza de las juntas soldadas. Los resultados obtenidos revelan el efecto que la aplicación de los campos magnéticos tuvo en la parte soldada, que ocurre en la zona afectada térmicamente (ZAT), ya que la restricción en el crecimiento de grano en esta zona fue muy notoria, también, así como las modificaciones de su comportamiento mecánico en la zona de la unión, debido a la interacción electromagnética durante el proceso de soldadura. La caracterización por microscopia electrónica de barrido (MEB) mostró que la zona de crecimiento de grano (ZCG) sufrió modificaciones en la estructura esperada de la austeníta retenida y su amplitud. Los perfiles de microdureza muestran que la soldadura sin campo magnético (SCM) y la soldadura con campo magnético (CCM) en las diferentes zonas caracterizada, presentan valores muy homogéneos.