Welding of pearlitic railroad rails: origins of microstructures.

Este estudo analisou, em um primeiro momento, soldas de trilhos perlíticos para carga pesada soldados pelo processo aluminotérmico e solda topo com centelhamento (Flash butt-weld) focando nas alterações macro e microestruturais, bem como alterações de dureza decorrentes do processo. Uma junta em situação de uso real também foi estudada comparando-se o comportamento de deformação e desgaste à condição sem uso. Todos os casos apresentaram comportamento semelhante na zona afetada pelo calor possuindo perda de dureza em região de microestrutura esferoidizada. A origem desta estrutura foi, então, discutida. A formação de esferoidização pelo fenômeno de redução de energia de interface por movimentação de interfaces sólidas é considerado incompatível com os tempos dos processos utilizados. A hipótese de formação da zona esferoidizada por transformação do eutetóide divorciado (Divorced Eutectoid Transformation, DET) foi testada por meio de simulações de ciclos térmicos em dilatômetro de têmpera, para três diferentes aços. Com base nos resultados é seguro afirmar que o processo envolvido na esferoidização ao final da zona afetada pelo calor de trilhos perlíticos soldados é, de fato, a transformação do eutetóide divorciado. Confirmando esta hipótese, observa-se que o aumento do teor de carbono nos trilhos aumenta a faixa de esferoidização.This work analyzed, initially, pearlitic heavy haul rail thermite welds and flash buttwelds, focusing in macro and microstructural changes as well as hardness changes occurring due to the processes. A weld in real use was also studied comparing the deformation behavior and wear to the unused condition. All cases presented similar behavior at the heat-affected zone with hardness loss associated to a spheroidized microstructure. The mechanisms for the formation of this structure, was discussed. The spheroidization by solid interface movement, driven by interface energy reduction, is not compatible with the processing times for welding. The hypothesifs of spheroidized region formation by a divorced eutectoid transformation (DET) was tested by simulated heat-treatments using a dilatometer and three different steels. Based on that it is safe to conclude that the process for the formation of an spheroidized zone at the end of the heat-affected zone on welded pearlitic rails is, indeed, the divorced eutectoid transformation. Furthermore, the carbon content was shown to increase spheroidization range