Avaliação na zona termicamente afetada de um aço inoxidável supermartensítico

• Autor(a) principal: Ricardo Rodrigues Silva
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9D7H28
• topic: Engenharia Metalúrgica e de Minas; Engenharia metalúrgica; Aço inoxidavel; Metalurgia de transformação

Atualmente existe uma forte tendência para a exploração de reservas de petróleo em locais que tornam a operação com alto nível de complexidade. Dentre essas dificuldades, encontram-se, como exemplo, contaminantes como o gás carbônico (CO2) e sulfídrico (H2S), altas temperatura e pressões, grande profundidade dos poços incluindo camadas de sal e a distância elevada que se encontram da costa. Todas estas dificuldades forçam as companhias de exploração a buscarem novas tecnologias. Os aços inoxidáveis supermartensíticos já são usados há bastante tempo em colunas de produção e começam a aparecer como uma alternativa para linhas de condução (Line Pipe), por apresentarem boa resistência à corrosão e boa soldabilidade comparada aos demais aços martensíticos já utilizados na indústria petrolífera. Além disto, quando comparados aos aços do tipo Super Duplex para uma mesma aplicação, são economicamente mais viáveis em função de seu menor custo. Assim, este trabalho foi proposto com o objetivo de contribuir para um melhor entendimento da soldabilidade do aço supermartensítico produzido na V&M do Brasil, com ênfase para a microestrutura da ZTA, zona mais crítica da junta soldada. Foi utilizado o software Thermo-Calc para uma previsão da constituição da ZTA. Os dados obtidos pela simulação foram correlacionados de forma qualitativa com a microestrutura de amostras do material submetidas a três diferentes aportes térmicos de soldagem. Foi feita também uma soldagem circunferêncial com chanfro para avaliação do comportamento mecânico e principalmente a resistência a corrosão da junta. Os resultados da simulação permitiram identificar três regiões com diferentes características na ZTA. Estas incluem uma região, onde ocorre a completa transformação do material em ferrita a altas temperaturas com um forte crescimento de grão. Em outra região, a alta temperatura, uma transformação parcial da austenita em ferrita, formando, assim, uma região bifásica ( + ). Na terceira região, ocorre a austenitização completa no aquecimento. No resfriamento, a austenita se transforma novamente em martensita (não revenida). O perfil de dureza da ZTA, para os três níveis de energia, foi similar. Valores de dureza mais altos foram atribuídos à formação de martensita não revenida (martensita fresh). Os testes mecânicos apresentaram resultados satisfatórios e os resultados de corrosão mostraram, para a junta soldada, um comportamento similar ao do metal (base sendo aprovado no teste four pointcom um pH 4,5 e pressão de 1 psi de H2S). O teste foi realizado com uma tensão igual a 90% do limite de escoamento mínimo (655 MPa), solução 20,91 g/L de CH3COONa à temperatura ambiente. Os resultados do trabalho confirmam uma real possibilidade de uso do aço inoxidável supermartensítico em aplicações line pipe.