Diagrama Constitutivo WRC-1992 e seus usos
O diagrama WRC-1992 resolve muitos dos problemas enfrentados pelos diagramas Schaeffler e DeLong. O Diagrama WRC foi desenvolvido com dados medidos pela definição mais recente da escala de Números de Ferrita (FN), removeu o coeficiente errôneo de Mn do eq Ni e eliminou a superestimação sistemática de FN para metais de solda altamente ligados.
Por um lado, o diagrama WRC-1992 tem uma gama mais ampla de composições em comparação com o diagrama DeLong, mas a gama é estreita em comparação com o diagrama de Schaeffler porque se estende apenas pela gama de composições dos materiais disponíveis.
Dados independentes de mais de 200 metais de solda confirmaram a maior precisão de previsão do diagrama WRC-1988 em relação aos seus antecessores e, portanto, adotados pela ASME nos códigos BPVC.
O diagrama WRC-1992 não depende do teor de manganês (Mn) e silício (Si), pois esses elementos de liga não produzem qualquer influência significativa na microestrutura durante a pesquisa do comitê WRC para soldagem de aço inoxidável.
A principal aplicação do diagrama WRC-1992 é para aço inoxidável da série 300 e aço inoxidável duplex.
O papel de previsão da ferrita livre foi assumido pelo diagrama WRC-1992 que é mais apropriado para a fase de solidificação.
|O diagrama de Schaeffler não apresenta com precisão a situação “real”, uma vez que trata apenas do resultado da temperatura ambiente. O padrão de solidificação é consideravelmente diferente. Houve uma série de modificações no diagrama Schaeffler para permitir isso com o diagrama WRC 1992, conforme mostrado na figura acima.
Este diagrama não inclui manganês como adição de liga e, como tal, é incapaz de prever a possibilidade de formação de martensita.
O manganês tem pouco efeito na formação de ferrita em alta temperatura ou em sua transformação em austenita e, portanto, é de pouca importância no uso fundamental do diagrama WRC, ou seja, na previsão da ferrita à temperatura ambiente.
O manganês, no entanto, tem um efeito na transformação da austenita em martensita em temperatura mais baixa e, portanto, a inclusão deste elemento no diagrama pode permitir a previsão de regiões de martensita.
É por esta razão que o diagrama de Schaeffler original ainda encontra aplicação na previsão de estruturas de solda diferentes. Uma área particular de utilidade do diagrama de Schaeffler é indicar o tipo de comportamento que pode ser esperado com soldas de diversas composições.
Uso prático do diagrama de fases WRC-1992
Exemplo de uso prático do diagrama WRC-1992
Neste exemplo abaixo, consideramos o metal de solda do aço inoxidável S32205 Duplex. A soldagem é depositada com fio de enchimento TIG ER2209.
Usaremos o diagrama WRC-1992 para encontrar o número FN neste caso. Considerando uma taxa de diluição da solda de 30% do material base (aço inoxidável Duplex) e saldo de 70% do fio de adição de soldagem (ER2209).
Com esta suposição, o cálculo do Número de Ferrita será conforme abaixo:
Etapa 1 – Determinar a química do metal base e do metal de solda
Encontre a análise química do material de base e do fio de enchimento
Etapa 2: Calcular o equivalente de cromo e níquel
Usando a equação fornecida anteriormente para Cr Eq e Ni Eq, calcularemos o equivalente de Cr e Ni, respectivamente. O equivalente Cr será plotado no eixo X e o equivalente Ni no eixo Y.
Etapa 3 Traçando a equação Cr e Ni no diagrama WRC
Neste gráfico abaixo das válvulas calculadas acima, o metal base de aço inoxidável Duplex é indicado pelo Ponto B (onde Cr Eq-25.7 e Ni Eq-13.8).
O Cr Eq para fio de enchimento é 25,73 e Ni Eq é 13,859. Da mesma forma, com base na taxa de diluição da solda (30%) considerada, temos o ponto C onde podemos prever o Número FN para a solda de depósito como FN 42,5.