Caracterização microestrutural da zona termicamente afetada do passe de acabamento de junta de aço 9%Ni soldada pelo processo GMAW por meio de simulações física e computacional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rios, Mara Cardoso Gonçalves
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/13543
Resumo: O aço 9%Ni foi desenvolvido na década de 40 objetivando atender as demandas de alta tenacidade em temperaturas criogênicas. Recentemente este aço vem sendo utilizado em plataformas de petróleo para reinjeção de CO2 onde contaminantes como H2S podem ser encontrados. O efeito deste meio na resistência a corrosão e nas propriedades mecânicas do aço 9%Ni temperado e revenido ainda não é bem conhecido, principalmente quando se envolve o processo de soldagem, onde a microestrutura na região adjacente à solda pode ser completamente alterada. Neste trabalho foi utilizado um tubo de aço 9%Ni soldado e a zona termicamente afetada do passe de acabamento do aço 9%Ni Q & T (temperado e revenido) foi investigada. Oito ciclos térmicos de soldagem a diferentes temperaturas de pico foram simulados computacionalmente e reproduzidos termicamente. A microestrutura dos espécimes reproduzidas foi analisada por meio de microscopia óptica, eletrônica de varredura e de transmissão, difração de raios-X, dilatometria e saturação magnética. Análises de imagens foram realizadas para avaliar a distribuição, fração volumétrica e tamanho médio da austenita, com comparação direta com os resultados de difração de raios-X. Observa-se que o percentual de austenita presente na zona termicamente afetada é função da temperatura de pico. Além disso, martensita e bainita coalescida se mostram como os principais constituintes da zona termicamente afetada.
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Oito ciclos térmicos de soldagem a diferentes temperaturas de pico foram simulados computacionalmente e reproduzidos termicamente. A microestrutura dos espécimes reproduzidas foi analisada por meio de microscopia óptica, eletrônica de varredura e de transmissão, difração de raios-X, dilatometria e saturação magnética. Análises de imagens foram realizadas para avaliar a distribuição, fração volumétrica e tamanho médio da austenita, com comparação direta com os resultados de difração de raios-X. Observa-se que o percentual de austenita presente na zona termicamente afetada é função da temperatura de pico. Além disso, martensita e bainita coalescida se mostram como os principais constituintes da zona termicamente afetada.The 9% Ni steel was developed in the 40’s to meet the demands of high strength and great fracture toughness at cryogenic temperatures. Recently, this steel has been used in oil platforms for CO2 reinjection where contaminants such as H2S can be found. The effect of this environment on corrosion resistance and mechanical properties on quenched and tempered 9% Ni steel is still not well known, especially when the welding process is involved, where the microstructure in the region close to the weld can be completely changed. In this work a 9% Ni welded steel tube was used and the heat affected zone of the cap pass of the 9% Ni Q & T steel was investigated. Different welding thermal cycles were simulated computationally and physically reproduced. Eight peaks temperatures were chosen in order to characterize the main regions of the thermally affected zone. The microstructure of the reproduced specimens was analyzed by optical, scanning and transmission electron microscopy, X-ray diffraction, dilatometry and magnetic saturation. Image analysis was performed to evaluate the distribution, volumetric fraction and mean size of the austenite, with direct correlation with the results of x-ray diffraction. It was observed that the percentage of austenite present in the heat affected zone is a function of the peak temperature. In addition, martensite and coalesced bainite were shown as the main constituents of the heat affected zone.Submitted by Natasha Valladão (natashasilvaa4@gmail.com) on 2021-01-21T20:20:48Z No. of bitstreams: 1 MaraCardosoGoncalvesRios-min.pdf: 7986697 bytes, checksum: c2c12c352c4fbc524c3962dc87db750e (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-21T20:20:48Z (GMT). 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