Laminação controlada de chapas grossas visando a obtenção de um aço API 5L grau X80 microligado ao Nb em um laminador de cadeira única reversível.

Abstract

A indústria de óleo e gás tem buscado aços de alto desempenho para projetos cada vez mais competitivos, com requisitos de aplicação segura e de alta responsabilidade. Apesar dos avanços na laminação controlada de materiais microligados seguida de resfriamento acelerado, ainda há desafios na obtenção desses produtos. Esta dissertação tem como objetivo principal avançar na produção de chapas grossas predominantemente bainíticas, que atendam à Norma API 5L X80, utilizando um Laminador Reversível seguido de Resfriamento Acelerado. O estudo envolveu uma avaliação abrangente da influência dos parâmetros de laminação e do condicionamento da austenita sobre as características microestruturais e nas propriedades mecânicas. Especificações de composição química, temperaturas de processamento e deformações médias foram estabelecidas com base em modelos matemáticos e referências bibliográficas. Foram realizadas quatro laminações experimentais, seguindo duas diferentes estratégias de deformação, permitindo uma comparação abrangente e a análise crítica do processo. As caracterizações microestruturais e mecânicas foram conduzidas utilizando microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaios de tração, impacto Charpy e ensaios de dureza para garantir a conformidade com a Norma API 5L grau X80. Além disso, a técnica MEV-EBSD (Electron Backscattered Diffraction) foi empregada para análises complementares, incluindo mapas de desorientação cristalográfica, parâmetros médios de desorientação do kernel (θ), limites de grãos de baixo e alto ângulo, diâmetro médio equivalente e avaliação da contribuição de diferentes mecanismos para o limite de escoamento. Adicionalmente, foram realizadas simulações computacionais de laminação termomecânica por meio do software MicroSim®, utilizando as temperaturas e deformações reais aplicadas em cada laminação como dados de entrada do modelo. Os resultados destacaram a influência significativa do condicionamento da austenita na microestrutura e nas propriedades mecânicas. Por fim, foi identificada uma rota otimizada de produção adaptada às especificidades do laminador utilizado.