Influência do tratamento térmico de normalização prévio nas propriedades mecânicas e nas transformações de fases ao longo da seção transversal de um tubo de aço C-Mn temperado e revenido.

Abstract

O crescimento da indústria de óleo e gás vem exigindo o desenvolvimento de dutos de aços com melhores propriedades mecânicas e com maiores diâmetros e espessuras a fim de aumentar a eficiência do transporte a longas distâncias e em maiores profundidades. A busca por matéria-prima de menor custo e novas rotas tecnológicas de processamento para adquirir produtos de alto valor agregado, oportuniza a utilização de aços baixo carbono ao manganês. Neste contexto, este trabalho se propôs a estudar as propriedades mecânicas, as transformações de fases e a influência do tratamento térmico de normalização prévio em um tubo de aço C-Mn temperado e revenido. Neste estudo também foi avaliado o efeito da segregação química ao longo da seção transversal da parede do tubo, a qual foi dividida em cinco partes. Por meio de ensaios de dilatometria, foram definidos e comparados os diagramas TRC e as temperaturas Ac3 e Ac1 do aço no seu estado de entrega e após o tratamento térmico de normalização. Após cada etapa dos tratamentos térmicos, as amostras foram caracterizadas microestruturalmente, por microscopia óptica e por microscopia eletrônica de varredura e mecanicamente por meio de ensaios de microdureza. Foram realizados ensaios de tração e impacto nas amostras após o tratamento térmico de revenimento a fim de avaliar se o aço atendia aos requisitos da Norma API 5L para o grau X80. Observou-se que a normalização promoveu a diminuição da temperabilidade do aço e que, após a têmpera e o revenimento, o aço apresentou propriedades mecânicas relativamente superiores em comparação ao aço que não sofreu o tratamento térmico de normalização prévio. Além disso, constatou-se que existe uma tendência de segregação química da parte mais externa para a parte mais interna da parede do tubo, que consequentemente altera a microestrutura e as propriedades mecânicas.