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Title: Relação entre microestrutura e propriedades mecânicas de tubos de aços utilizados no revestimento de poços e para condução de petróleo e gás.
Authors: Soares, William Rodrigues
metadata.dc.contributor.advisor: Cota, André Barros
Trindade Filho, Vicente Braz da
Keywords: Tubos
Microestrutura
Propriedades mecânicas
Issue Date: 2015
metadata.dc.contributor.referee: Dafé, Sara Silva Ferreira de
Faria, Geraldo Lúcio de
Citation: SOARES, William Rodrigues. Relação entre microestrutura e propriedades mecânicas de tubos de aços utilizados no revestimento de poços e para condução de petróleo e gás. 2015. 84f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2015.
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. _____________________________________________________________________________________
ABSTRACT : The relationship between the microstructure and mechanical properties of seamless steel pipes used in casing and tubing for wells was studied. The investigation was carried out using pipes samples of two low-carbon steels (A and B) supplied by Vallourec & Sumitomo Tubos do Brazil (VSB) company. Steel B has the total alloy content higher than the steel A. Steels hardenability were analyzed through the Jominy test. The samples were submitted to different heat treatments: quenching in water at 29ºC and 80ºC followed by tempering at 700ºC/15min, cooling in air and forced air. Mechanical properties were evaluated by tensile testing, Rockwell C hardness and Charpy impact at 0ºC. The samples were characterized by optical and scanning electron microscopy, and the volume fraction of the constituent MA (martensite and/or retained austenite) was performed. Steel B hardenability, hardness, yield strength, tensile strength and Charpy impact energy was higher than steel A. Steels A and B cooled in air and forced air, have shown the microstructure consisted by complex mixture of polygonal ferrite, granular bainite, bainite B1 and MA, and had lower yield strength than the quenched and tempered samples, whose microstructure consisted of tempered martensite and small amount of bainite. The cooling rate increasing, from air to forced air, resulted in an increase in the volume fraction of MA. The normalized steels A and B complies with the requirements specified in API 5CT 2011 for grade N80 type 1, but if the steels are quenched and tempered the grade will be C90 or T95.
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/123456789/6498
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 30/04/2015, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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