Caracterização avançada de aços microligados de baixo Mn e alto Nb aplicados em tubos sour service visando aumento do desempenho de tenacidade

• Autor(a) principal: Daniel Bojikian Matsubara
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/51862
• topic: Aço HTP; DWTT; EBSD; Ferrita acicular; Bainita; Engenharia metalúrgica; Metalurgia física; Ferrita; Laminação (Metalurgia)

Aços microligados de baixo Mn e alto Nb apresentam características bastante interessantes na aplicação em dutos para transporte de óleo e gás em ambientes ácidos, onde a presença de hidrogênio leva a falhas prematuras destas estruturas. Por outro lado, o baixo valor de carbono equivalente, usualmente encontrado nesse tipo de aço, demanda que o processo de laminação a quente e de resfriamento acelerado deve ser cuidadosamente selecionado para explorar ao máximo a capacidade do Nb em promover aumento da resistência mecânica e da tenacidade, simultaneamente, sem prejudicar a resistência ao trincamento por hidrogênio. Para fazer esta avaliação, duas ligas foram produzidas variando o teor de Mn, a liga 1 visando 0,70% e a liga 2 visando 0,95%, ambas laminadas em chapas de 32 mm de espessura no laminador de chapas grossas da usina de Ouro Branco da Gerdau. A liga 1 foi utilizada para o estudo da influência da deformação da austenita, variando o percentual de redução em 55%, 65% e 75%, na microestrutura e na textura do aço e como estas afetam as propriedades mecânicas. Nesta etapa a caracterização foi feita por meio de MEV/EBSD avaliando-se a textura, o nível de desorientação dos grãos, a fração volumétrica dos microconstituintes e a densidade de discordâncias. Através dessa caracterização encontrou-se um ponto ótimo de processamento no laminador a 65% de redução na etapa de acabamento, onde a textura de deformação na microestrutura final foi a mais intensa. A liga 2 foi utilizada para análise da influência do processamento termo-mecânico e de resfriamento acelerado, via ensaios de dilatometria com deformação, na formação da bainita e da ferrita acicular, sendo esta última a microestrutura alvo devido à sua capacidade de aumentar a tenacidade sem comprometer a resistência mecânica. Os resultados mostraram que a bainita e a ferrita acicular se formam simultaneamente, não sendo possível distinguir ambas em campos separados no diagrama TRC. Adicionalmente, a quantidade de deformação da austenita não alterou, em média, a fração volumétrica de ferrita acicular na microestrutura. Os resultados obtidos em ambas as ligas sugerem que a rota de laminação mais apropriada para este aço é aquela cuja deformação da austenita resulte na textura mais intensa sem provocar recristalização parcial na fase de acabamento. No resfriamento, a taxa deve ser a maior disponível no equipamento para a espessura de 32 mm, de modo que se obtenha uma mistura de bainita com ferrita acicular e que a ferrita poligonal seja evitada.