Microstructure evaluation of UNS S32205 duplex stainless steel friction stir welds

Abstract

UNS S32205 duplex stainless steel welds were performed by friction stir welding (FSW). Advancing and retreating sides showed distinct characteristics in the welded joint. The advancing side shows the strongest grain refinement which is corroborated by microhardness measurements. The microstructure characterization was carried out by optical, scanning and transmission electron microscopy. The thermomechanically affected zone displays austenite islands deformed in a ferrite matrix. The stir zone (SZ) showed a fine recrystallized microstructure providing an outstanding increase of hardness associated with better corrosion performance. Transmission electron microscopy and corrosion tests have corroborated the absence of intermetallic phases on welded joints.Juntas soldadas por atrito com pino foram obtidas para o aço inoxidável duplex UNS S32205. Os lados de avanço e retrocesso da junta soldada evidenciaram diferentes características microestruturais, o lado de avanço apresentou um maior grau de refinamento de grãos, principal mecanismo de aumento de dureza. A caracterização microestrutural foi realizada através de microscopia ótica, eletrônica de varredura e de transmissão. A zona termomecanicamente afetada apresentou ilhas de austenita deformadas em matriz ferrítica. A zona misturada apresentou uma microestrutura fina completamente recristalizada, permitindo um impressionante aumento de dureza, na junta soldada associado a uma melhoria na resistência à corrosão. Avaliações por microscopia eletrônica de transmissão e ensaios de corrosão corroboraram para a ausência de fases secundárias deletérias na junta soldada.