Relação entre microestrutura e propriedades mecânicas de tubos de aços utilizados no revestimento de poços e para condução de petróleo e gás.

Abstract

Neste trabalho estudou-se a relação entre a microestrutura e propriedades mecânicas de tubos de aços sem costura utilizados no revestimento de poços e na condução de petróleo e gás. Foram utilizadas amostras de tubos de dois tipos de aços baixo carbono (A e B) fornecidos pela empresa Vallourec & Sumitomo Tubos do Brasil (VSB). O aço B tem um maior conteúdo total de liga que o aço A. Foram analisadas as temperabilidades dos aços por meio do ensaio Jominy. As amostras foram submetidas a diferentes tratamentos térmicos: têmpera em água a 29 e 80ºC seguida de revenimento a 700ºC/15min., resfriamento ao ar calmo e ao ar forçado. As propriedades mecânicas foram avaliadas por meio de ensaios de tração, dureza Rockwell C e de impacto Charpy a 0ºC. As amostras foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura, com a quantificação da fração volumétrica do microconstituinte MA (martensita/austenita retida). A temperabilidade, dureza, limite de escoamento, limite de resistência e energia absorvida ao impacto Charpy do aço B foi superior em relação ao aço A. As amostras dos aços A e B resfriadas ao ar calmo e ar forçado têm uma microestrutura constituída de ferrita poligonal, bainita granular, bainita B1 e o MA e têm limite de escoamento menor que das amostras temperadas e revenidas cuja microestrutura é constituída de martensita revenida e pequena quantidade de bainita. O aumento na taxa de resfriamento, de ar calmo para ar forçado, resultou em um aumento na fração volumétrica de MA. Ao analisar os resultados obtidos, em termos de composição química, propriedades mecânicas e processo de fabricação, observou que de acordo com as especificações da norma API 5CT 2011 se os aços A e B forem normalizados esses aços podem ser classificados pelo grau N80 do tipo 1, mas se eles forem temperados e revenidos esses aços serão especificados pelo grau C90 ou T95.