Estudo das tensões residuais em aço API 5L X80 com diferentes tratamentos superficiais sob carregamento estático por difração de raios-x e rede neural

• Autor(a) principal: Silva, Danillo Pedro
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/22727; http://dx.doi.org/10.22409/PGMEC.2020.d.13004329778
• topic: Aço API 5L X80; Tensões residuais; Difração de raios-x; Shot peening; Jateamento por cerdas; Rede neural artificial; Aço de alta resistência e baixa liga; Tensão residual; Difração de raios X; Rede neural artificial; API 5L X80 steel; Residual strees; X-ray diffraction; Shot peening; Bristle blasting; Artificial neural networks

Aços microligados com elevada resistência mecânica e tenacidade obtidos por laminação controlada têm sido amplamente utilizados na indústria de óleo e gás para garantir alto grau de segurança e confiabilidade dos equipamentos. As tensões residuais são inerentes a todos os processos de fabricação. O conhecimento de sua natureza e magnitude é de grande importância, considerando que na presença de ambientes industriais corrosivos, o efeito aditivo das tensões com os carregamentos de serviço pode proporcionar perfeita combinação para falhas estruturais de componentes. O presente trabalho tem como objetivo estudar a influência da qualidade superficial obtida por usinagem e pelos tratamentos de shot peening e de jateamento por cerdas (bristle blasting) no comportamento das tensões residuais em corpos de prova de aço API 5L X80 submetidos a carregamentos estáticos em anéis de tração, com e sem a presença de meio corrosivo. As tensões residuais foram analisadas por difração de raios-X usando o método do sen2 e os efeitos dos tratamentos superficiais, do meio corrosivo e do tempo sob carga estática em seus resultados foram avaliados pelo método de análise de variância (ANOVA) e por rede neural artificial. Os resultados mostram que os tratamentos superficiais e o meio de exposição possuem maior influência nas tensões residuais do que o tempo sob carga estática, indicando que o processo de corrosão aliado à elevada rugosidade afeta significativamente o estado de tensões residuais do aço X80 sob carga estática. Os tratamentos de shot peening e bristle blasting promoveram tensões compressivas estáveis em profundidade por cerca de 140 µm, atingindo seus máximos em torno de 30 µm e 100 µm, respectivamente. Além disso, as tensões compressivas obtidas pelo shot peening são maiores em módulo e mais estáveis do que as produzidas pelo bristle blasting. A rede neural artificial do tipo Perceptron multicamadas se mostrou uma ferramenta eficaz na predição das tensões residuais, mesmo sob diferentes condições de tratamentos superficiais, meio de exposição e tempo de carregamento.