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Title: Envelhecimento por deformação em juntas soldadas de tubos de aço API 5L X65Q sem costura.
Authors: Batalha, Rodolfo Lisboa
metadata.dc.contributor.advisor: Cândido, Luiz Cláudio
Keywords: Soldagem
Juntas - engenharia
Análise e seleção de materiais
Metais
Issue Date: 2015
Citation: BATALHA, Rodolfo Lisboa. Envelhecimento por deformação em juntas soldadas de tubos de aço API 5L X65Q sem costura. 2015. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2015.
Abstract: Processos tradicionais de lançamento offshore de dutos submarinos podem levar à ocorrência do fenômeno de envelhecimento por deformação em tubos sem costura e em soldas para fabricação de dutos. Assim, investigou-se o fenômeno de envelhecimento por deformação em tubos de aço API 5L X65Q sem costura e em juntas soldadas, fabricadas pelo processo GMAW. Caracterizou-se a microestrutura e o comportamento mecânico do metal base e das soldas antes de envelhecê-los. Posteriormente, foi induzido envelhecimento dinâmico e estático por deformação, com 3% de deformação plástica, a 250°C e por 1h, em corpos de prova de tração de metal base e de juntas soldadas, seguido de caracterização microestrutural por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura, e ensaios mecânicos de tração, dureza Vickers e impacto Charpy. Pela metodologia aplicada pôde-se observar que o efeito do fenômeno de envelhecimento por deformação no metal base foi o mesmo encontrado por outros autores em aços ARBL: aumento da resistência mecânica em tração, redução de ductilidade e diminuição na energia absorvida no ensaio de impacto Charpy, sendo que o envelhecimento dinâmico por deformação foi a pior condição para o metal base entre as investigadas. Nas juntas soldadas, as respostas ao envelhecimento por deformação foram diferentes do metal base. Foi possível observar mudanças na proporção de constituintes secundários na ZTA e ZF das soldas após envelhecimento por deformação, com aumento de agregados ferrita-carbonetos. Em termos de propriedades mecânicas, constatou-se que o envelhecimento por deformação levou a uma redução na razão elástica das juntas soldadas devido a um aumento no limite de resistência, e um certo aumento no alongamento percentual total. Ao se comparar o efeito do envelhecimento estático por deformação com o envelhecimento dinâmico sobre as soldas, observou-se que o aumento na capacidade de deformação plástica das juntas soldadas foi maior após envelhecimento estático por deformação. Em corpos de prova com entalhe em V no metal de solda ensaiados por impacto Charpy, ocorreu diminuição na energia absorvida após envelhecimento por deformação, evidenciando um endurecimento da região das soldas após envelhecimento por deformação.
metadata.dc.description.abstracten: Traditional launching processes of offshore submarine pipes may lead to occurrence of strain ageing on seamless pipes and welds yielded to fabricate pipes. Therefore, it was carried out an investigation of strain ageing in seamless pipes of API 5L X65Q steel and in welded joints by GMAW process. It was carried out microstructural analysis and mechanic characterization of metal base and welds before strain ageing. Further, it was applied dynamic strain ageing and static strain ageing, with 3% of plastic strain, at 250°C in 1h, on tensile specimens from base metal and welded joints, followed by microstructure characterization using light optic microscope and scanning electron microscope, and mechanical tests – tensile, hardness Vickers, and Charpy V toughness. By the methodology applied it was possible to note that the effect of strain ageing on the base metal were such as predicted by literature: there was mechanical strength increase, reduction of ductility and reduction of absorbed energy during Charpy test, with dynamic strain ageing responsible for more aggressive effects within the investigated conditions. On welded joints, the responses to strain ageing were differently from the ones in the base metal. It was observed a change in amounts of micro phases, increasing ferrite-carbide aggregates in HAZ and WM of welds after strain ageing. In terms of mechanical properties, it was noted that the strain ageing led to an increase on the ability of welds to plastic straining and, comparing the static strain ageing with dynamic strain ageing, it was observed that the effect on the plastic straining ability of welds was higher after static strain ageing. Regarding the toughness, it was observed that the absorbed energy by specimens with V-notch in the weld metal in Charpy V toughness tests decreased due to strain ageing, confirming that the phenomenon acted on the welds as a hardening mechanism.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/4983
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 01/04/2015 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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