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Tese

Influência da microestrutura nas propriedades mecânicas e na fragilização por hidrogênio em um aço microligado (2012)

  • Authors:
  • Autor USP: RAMIREZ, MARIO FERNANDO GONZALEZ - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PMT
  • Subjects: AÇO (PROPRIEDADES MECÂNICAS); METALOGRAFIA
  • Language: Português
  • Abstract: A tecnologia dos aços microligados para transporte de gás natural e petróleo tem sido pressionada pelo descobrimento das novas jazidas e o aumento da demanda no mundo. As solicitações ambientais e de resistência mecânica são os parâmetros para o desenvolvimento de aços de alta resistência baixa liga para o transporte de gás e petróleo a menor custo e de forma segura. Neste contexto esta pesquisa investiga, em um aço microligado para tubos API 5L X80, o efeito das transformações de fase obtidas por resfriamentos controlados na fratura induzida por hidrogênio – HydrogenInducedCracking-(HIC) e nas propriedades mecânicas. Os testes de HIC foram realizados no material como recebido, na espessura da chapa submetida a resfriamentos contínuos e em amostras do material tratadas de forma a simular as regiões de grão grosso da zona afetada pelo calor (GGZAC). Segundo o ciclo de resfriamento, os aços microligados têm microestruturas complexas, como é caso do aço microligado em estudo, onde sua microestrutura, estudada em trabalhos anteriores, é formada principalmente por ferrita, bainita, perlita e microconstituinte austenita/martensita (AM). A morfologia, tamanho, quantidade e distribuição dos produtos de transformação na chapa mudam as propriedades do aço. Esses fenômenos são de grande interesse tecnológico em aços microligados para a fabricação de tubos soldados para o transporte de gás e petróleo, tanto quando a solda é realizada em campo como também durante o encurvamento por indução; aqui as propriedades mecânicas do tubo decorrentes do processo de fabricação termomecânico podem ser degradadas pela ação do aquecimento e dos resfriamentos experimentados na zona afetada pelo calor (ZAC), principalmente na região de GGZAC.A simulação dos ciclos térmicos para o estudo da HIC na espessura da chapa foram realizados em CP submetidos a resfriamentos contínuos no dilatômetro de tempera. Para simular os ciclos térmicos com resfriamentos controlados focados na GGZAC e a seguir obter CP de tamanho adequado para testes de tração e Charpy, foi necessário fazer os tratamentos térmicos em um simulador termomecânico e dilatômetro Gleeble. O maior tamanho da amostra tratada termicamente neste ultimo equipamento permitiu extrair amostras para avaliar as propriedades mecânicas e a HIC do material, pois as diferentes regiões da ZAC em uma solda real são restritas e não permitem este tipo de ensaios em uma região específica da ZAC. Os resultados permitiram identificar a suscetibilidade de cada microestrutura produto da transformação da austenita na espessura da chapa, sendo a região central da chapa a mais sensível ao hidrogênio no aço como recebido e quando tratado a baixas taxas de resfriamento de 0,5°C/s a austenitizado a 900°C. As bandas grosseiras formadas por estruturas de maior dureza que a matriz na região central diminuiu a resistência à HIC. Da mesma forma nos corpos de prova que simulam a região GGZAC, à fratura induzida pelo hidrogênio foi localizada na região central da espessura embora apresente bainita e ferrita acicular. A falha possivelmente se deve aos elementos remanentes segregados nesta região central nos subcontornos de grão da bainita e ferrita que cresceram a partir a austenita primária. As inclusões e precipitados, segundo seu tipo, forma e localização na microestrutura, participam ou não da nucleação e propagação da trinca, sendo mais crítico quando localizadas dentro das estruturas bandeadas. Como é o caso dos precipitados de Nb e Ti que não nucleiam trincas na presença de hidrogênio.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 28.09.2012
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      GONZÁLEZ RAMÍREZ, Mario Fernando. Influência da microestrutura nas propriedades mecânicas e na fragilização por hidrogênio em um aço microligado. 2012. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-19072013-170730/. Acesso em: 26 jul. 2024.

    • APA

      González Ramírez, M. F. (2012). Influência da microestrutura nas propriedades mecânicas e na fragilização por hidrogênio em um aço microligado (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-19072013-170730/

    • NLM

      González Ramírez MF. Influência da microestrutura nas propriedades mecânicas e na fragilização por hidrogênio em um aço microligado [Internet]. 2012 ;[citado 2024 jul. 26 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-19072013-170730/

    • Vancouver

      González Ramírez MF. Influência da microestrutura nas propriedades mecânicas e na fragilização por hidrogênio em um aço microligado [Internet]. 2012 ;[citado 2024 jul. 26 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-19072013-170730/

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