Influência dos parâmetros e geometrias de corte nas tensões residuais geradas na usinagem de aço supermartensítico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Quintas, Túlio Salek
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/22614
http://dx.doi.org/10.22409/PGMEC.2021.m.13280544700
Resumo: Os aços supermartensíticos são aços inoxidáveis empregados principalmente na fabricação de componentes tubulares conhecidos como Oil Country Tubular Goods (OCTG), utilizados na indústria de óleo e gás em serviços envolvendo elevados carregamentos termomecânicos e exposição a meios corrosivos. Nessas condições as tensões residuais geradas na fabricação dos OCTG, incluindo aquelas oriundas dos processos de usinagem, podem influenciar de forma expressiva a sua vida em serviço. Neste trabalho foi estudado o comportamento das tensões residuais em amostras de aço S13Cr usinadas por torneamento, retificação e polimento (belt-finishing), considerando a influência de diferentes condições de corte em cada processo. Insertos com geometria convencional e wiper foram utilizados no torneamento. As tensões residuais foram medidas por difração de raios-X, pela técnica do sen²ψ e o estudo foi complementado por análises de rugosidade e de ruído magnético Barkhausen. Os resultados revelaram que após o torneamento todas as amostras apresentaram tensões residuais trativas, entretanto, com o uso de inserto wiper as tensões residuais superficiais trativas foram menos elevadas e sofreram reversão para compressivas de maiores magnitudes nas camadas subsuperficiais. Por outro lado, após a retificação as amostras apresentaram tensões residuais compressivas na superfície, que se tornaram trativas e de baixas magnitudes nas camadas subsuperficiais já a 10 µm de profundidade. O polimento (belt-finishing) gerou tensões residuais compressivas de elevada magnitude na superfície e estáveis nas camadas subsuperficiais até a profundidade 75 µm para as amostras previamente torneadas com inserto wiper
id UFF-2_bfff3e8bf7ebc3e715ff02437be0dbb1
oai_identifier_str oai:app.uff.br:1/22614
network_acronym_str UFF-2
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
repository_id_str 2120
spelling Influência dos parâmetros e geometrias de corte nas tensões residuais geradas na usinagem de aço supermartensíticoAço S13CrUsinagemDifração de raios-XRugosidadeTensão residualDifração de raios XUsinagemResidual stressesS13Cr steelMachiningX-ray diffraction techniqueSurface roughnessOs aços supermartensíticos são aços inoxidáveis empregados principalmente na fabricação de componentes tubulares conhecidos como Oil Country Tubular Goods (OCTG), utilizados na indústria de óleo e gás em serviços envolvendo elevados carregamentos termomecânicos e exposição a meios corrosivos. Nessas condições as tensões residuais geradas na fabricação dos OCTG, incluindo aquelas oriundas dos processos de usinagem, podem influenciar de forma expressiva a sua vida em serviço. Neste trabalho foi estudado o comportamento das tensões residuais em amostras de aço S13Cr usinadas por torneamento, retificação e polimento (belt-finishing), considerando a influência de diferentes condições de corte em cada processo. Insertos com geometria convencional e wiper foram utilizados no torneamento. As tensões residuais foram medidas por difração de raios-X, pela técnica do sen²ψ e o estudo foi complementado por análises de rugosidade e de ruído magnético Barkhausen. Os resultados revelaram que após o torneamento todas as amostras apresentaram tensões residuais trativas, entretanto, com o uso de inserto wiper as tensões residuais superficiais trativas foram menos elevadas e sofreram reversão para compressivas de maiores magnitudes nas camadas subsuperficiais. Por outro lado, após a retificação as amostras apresentaram tensões residuais compressivas na superfície, que se tornaram trativas e de baixas magnitudes nas camadas subsuperficiais já a 10 µm de profundidade. O polimento (belt-finishing) gerou tensões residuais compressivas de elevada magnitude na superfície e estáveis nas camadas subsuperficiais até a profundidade 75 µm para as amostras previamente torneadas com inserto wiperSupermartensitic stainless steels are mainly applied in the production of tubular components known as Oil Country Tubular Goods (OCTG), used in the oil and gas industry, where they experiment high thermomechanical loads and exposure to corrosive media. Under these conditions, residual stresses induced by the manufacturing of the OCTG, including those induced by machining processes, may influence their integrity in service. This work presents a study of the behavior of residual stresses in samples of S13Cr steel machined by turning, grinding and belt-finishing, taking into account the influence of different cutting conditions in each process. Inserts with conventional and wiper geometry were used in the turning experiments. Residual stresses were measured by X-ray diffraction, using the sen²ψ method and the study was complemented by surface roughness and Barkhausen magnetic noise analyzes. The results revealed that tensile residual stresses were induced by turning in all the samples, however, with wiper insert the surface tensile residual stresses were lower, shifting to high compressive residual stresses in the subsurface layers. On the other hand, after grinding the samples presented surface compressive residual stresses, which shifted to low tensile residual stresses in the surface layers from the depth of 10 µm and on. Belt-finishing induced high compressive residual stresses, which were stable until the depth of 75 µm in the samples previously turned with wiper insert124 f.NiteróiFonseca, Maria da Penha CindraLeta, Fabiana RodriguesSilveira, José Luís Lopes daCosta, Hector Reynaldo Meneseshttp://lattes.cnpq.br/8773071407975104http://lattes.cnpq.br/3704231514428206http://lattes.cnpq.br/5364548256245450http://lattes.cnpq.br/4336860594052324http://lattes.cnpq.br/0301740293561579Quintas, Túlio Salek2021-07-15T12:21:01Z2021-07-15T12:21:01Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfQUINTAS, Túlio Salek. Influência dos parâmetros e geometrias de corte nas tensões residuais geradas na usinagem de aço supermartensítico. 2021. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2021.https://app.uff.br/riuff/handle/1/22614Aluno de Mestradohttp://dx.doi.org/10.22409/PGMEC.2021.m.13280544700CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-10-20T12:03:04Zoai:app.uff.br:1/22614Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202022-10-20T12:03:04Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
dc.title.none.fl_str_mv Influência dos parâmetros e geometrias de corte nas tensões residuais geradas na usinagem de aço supermartensítico
title Influência dos parâmetros e geometrias de corte nas tensões residuais geradas na usinagem de aço supermartensítico
spellingShingle Influência dos parâmetros e geometrias de corte nas tensões residuais geradas na usinagem de aço supermartensítico
Quintas, Túlio Salek
Aço S13Cr
Usinagem
Difração de raios-X
Rugosidade
Tensão residual
Difração de raios X
Usinagem
Residual stresses
S13Cr steel
Machining
X-ray diffraction technique
Surface roughness
title_short Influência dos parâmetros e geometrias de corte nas tensões residuais geradas na usinagem de aço supermartensítico
title_full Influência dos parâmetros e geometrias de corte nas tensões residuais geradas na usinagem de aço supermartensítico
title_fullStr Influência dos parâmetros e geometrias de corte nas tensões residuais geradas na usinagem de aço supermartensítico
title_full_unstemmed Influência dos parâmetros e geometrias de corte nas tensões residuais geradas na usinagem de aço supermartensítico
title_sort Influência dos parâmetros e geometrias de corte nas tensões residuais geradas na usinagem de aço supermartensítico
author Quintas, Túlio Salek
author_facet Quintas, Túlio Salek
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Fonseca, Maria da Penha Cindra
Leta, Fabiana Rodrigues
Silveira, José Luís Lopes da
Costa, Hector Reynaldo Meneses
http://lattes.cnpq.br/8773071407975104
http://lattes.cnpq.br/3704231514428206
http://lattes.cnpq.br/5364548256245450
http://lattes.cnpq.br/4336860594052324
http://lattes.cnpq.br/0301740293561579
dc.contributor.author.fl_str_mv Quintas, Túlio Salek
dc.subject.por.fl_str_mv Aço S13Cr
Usinagem
Difração de raios-X
Rugosidade
Tensão residual
Difração de raios X
Usinagem
Residual stresses
S13Cr steel
Machining
X-ray diffraction technique
Surface roughness
topic Aço S13Cr
Usinagem
Difração de raios-X
Rugosidade
Tensão residual
Difração de raios X
Usinagem
Residual stresses
S13Cr steel
Machining
X-ray diffraction technique
Surface roughness
description Os aços supermartensíticos são aços inoxidáveis empregados principalmente na fabricação de componentes tubulares conhecidos como Oil Country Tubular Goods (OCTG), utilizados na indústria de óleo e gás em serviços envolvendo elevados carregamentos termomecânicos e exposição a meios corrosivos. Nessas condições as tensões residuais geradas na fabricação dos OCTG, incluindo aquelas oriundas dos processos de usinagem, podem influenciar de forma expressiva a sua vida em serviço. Neste trabalho foi estudado o comportamento das tensões residuais em amostras de aço S13Cr usinadas por torneamento, retificação e polimento (belt-finishing), considerando a influência de diferentes condições de corte em cada processo. Insertos com geometria convencional e wiper foram utilizados no torneamento. As tensões residuais foram medidas por difração de raios-X, pela técnica do sen²ψ e o estudo foi complementado por análises de rugosidade e de ruído magnético Barkhausen. Os resultados revelaram que após o torneamento todas as amostras apresentaram tensões residuais trativas, entretanto, com o uso de inserto wiper as tensões residuais superficiais trativas foram menos elevadas e sofreram reversão para compressivas de maiores magnitudes nas camadas subsuperficiais. Por outro lado, após a retificação as amostras apresentaram tensões residuais compressivas na superfície, que se tornaram trativas e de baixas magnitudes nas camadas subsuperficiais já a 10 µm de profundidade. O polimento (belt-finishing) gerou tensões residuais compressivas de elevada magnitude na superfície e estáveis nas camadas subsuperficiais até a profundidade 75 µm para as amostras previamente torneadas com inserto wiper
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-07-15T12:21:01Z
2021-07-15T12:21:01Z
2021
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv QUINTAS, Túlio Salek. Influência dos parâmetros e geometrias de corte nas tensões residuais geradas na usinagem de aço supermartensítico. 2021. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2021.
https://app.uff.br/riuff/handle/1/22614
Aluno de Mestrado
http://dx.doi.org/10.22409/PGMEC.2021.m.13280544700
identifier_str_mv QUINTAS, Túlio Salek. Influência dos parâmetros e geometrias de corte nas tensões residuais geradas na usinagem de aço supermartensítico. 2021. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2021.
Aluno de Mestrado
url https://app.uff.br/riuff/handle/1/22614
http://dx.doi.org/10.22409/PGMEC.2021.m.13280544700
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv CC-BY-SA
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv CC-BY-SA
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Niterói
publisher.none.fl_str_mv Niterói
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)
instacron:UFF
instname_str Universidade Federal Fluminense (UFF)
instacron_str UFF
institution UFF
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)
repository.mail.fl_str_mv riuff@id.uff.br
_version_ 1807838912912031744

Registros relacionados