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Title: 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.
Authors: Lima, Ana Paula da Silva
metadata.dc.contributor.advisor: Cândido, Luiz Cláudio
Faria, Geraldo Lúcio de
Trindade Filho, Vicente Braz da
Keywords: Tubo sem custura
Aço C-Mn
Caracterização microestrutural e mecânica
Dilatometria
Tratamento térmicos
Issue Date: 2018
metadata.dc.contributor.referee: Cândido, Luiz Cláudio
Lima, Margarida Márcia Fernandes
Queiroz, Rhelman Rossano Urzedo
Trindade Filho, Vicente Braz da
Citation: LIMA, Ana Paula da Silva. 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. 2018. 164 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
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.
metadata.dc.description.abstracten: The growth of the oil and gas industry has required the development of steel pipes with better mechanical properties and greater diameter and thickness in order to increase transport efficiency over long distances and at greater depths. The search for lower cost raw materials and new technological processing routes to acquire products with high added value allows the use of low carbon steels to manganese. In this context, this paper aims to study the mechanical properties, the phase transformations, and the influence of a prior normalizing heat treatment on a quenched and tempered C-Mn steel pipe. In this study, the effect of chemical segregation along the cross section of the tube wall, which was divided into five parts, was also evaluated. By means of dilatometry tests, the CCT diagrams and the Ac3 and Ac1 temperatures of the steel were defined and compared to those as-rolled conditions and to those after the normalizing heat treatment. After each stage of the heat treatments, the samples were characterized microstructurally by optical microscopy and by scanning electron microscopy, and mechanically by means of microhardness tests. Tensile and Charpy impact tests were performed on samples after tempering to assess whether the steel meets the requirements of API 5L for grade X80. It was observed that the normalizing promoted a decrease in the hardenability of the steel and, after quenching and tempering, the steel presented relatively higher mechanical properties compared to steel that did not undergo the prior normalizing heat treatment. In addition, it has been found that there is a tendency of chemical segregation from the outermost part to the innermost part of the tube wall, consequently changing the microstructure and mechanical properties.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10598
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 13/12/2018 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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