Avaliação microestrutural via técnicas EBSD/EDS de revestimentos em Inconel 625 e do Inox 309L soldados pelo processo GMAW aplicados a dutos para transporte de petróleo, gás natural e biocombustíveis
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55907 |
Resumo: | As regiões de exploração de petróleo são propensas à corrosão, o que pode levar a falhas nas tubulações e causar danos econômicos e ambientais significativos. Para prevenir essas falhas, uma solução comum consiste na aplicação de revestimentos internos e/ou externos nas tubulações, sendo a soldagem um processo de revestimento amplamente utilizado na indústria petrolífera. Dentre os tipos de soldagem, a soldagem GMAW (Gas Metal Arc Welding) é uma técnica usada para unir materiais dissimilares com alta taxa de deposição e alta velocidade. As ligas de níquel e cromo são frequentemente empregadas para revestimentos anticorrosivos, devido à sua alta resistência à corrosão, fadiga e propriedades mecânicas, juntamente com a boa soldabilidade. No entanto, a variação dos parâmetros de soldagem pode afetar significativamente as propriedades do revestimento, principalmente na região de interface entre o revestimento e o metal base. Nesse sentido, este estudo visa investigar a microestrutura final da região de interface da solda, variando-se os parâmetros de soldagem com gás ativo e inerte, mono e dupla camada, dos revestimentos de Inconel 625 e Inox 309L depositados em aço baixo carbono. Para isso, foram realizadas análises microestruturais na zona termicamente afetada (ZTA) usando a técnica de análise por difração de elétrons retroespalhados (EBSD) em paralelo com análise química (EDS) e ensaio de microdureza Vickers, a fim de identificar a influência da microestrutura na região com as propriedades mecânicas finais obtidas. Os resultados mostram que os parâmetros de soldagem afetaram significativamente as propriedades mecânicas finais desejadas, e que a técnica de análise EBSD é uma ferramenta importante para avaliar a microestrutura da região de interface de soldagem. Portanto, este estudo destaca a importância de considerar os parâmetros de soldagem e de usar técnicas de análise microestrutural a fim de otimizar o processo de soldagem e melhorar a qualidade de revestimentos metálicos anticorrosivos, aplicados em dutos da indústria de petróleo. |
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Nascimento, Ana Biatriz Guedes dohttps://orcid.org/0000-0003-4861-9497http://lattes.cnpq.br/4686646151302178http://lattes.cnpq.br/3740711945494961Buschinelli, Augusto Jose de Almeidahttp://lattes.cnpq.br/9684649153800847Mendes, Armando Montehttps://orcid.org/0000-0002-3442-9927http://lattes.cnpq.br/3173204192281049Peres, Maurício Mhirdauihttps://orcid.org/0000-0002-4229-4145http://lattes.cnpq.br/3068024292581677Castro, Nicolau Apoena2023-12-14T11:23:59Z2023-12-14T11:23:59Z2023-11-27NASCIMENTO, Ana Biatriz Guedes do. Avaliação microestrutural via técnicas EBSD/EDS de revestimentos em Inconel 625 e do Inox 309L soldados pelo processo GMAW aplicados a dutos para transporte de petróleo, gás natural e biocombustíveis. 2023. 72 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) - Departamento de Engenharia de Materiais, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55907As regiões de exploração de petróleo são propensas à corrosão, o que pode levar a falhas nas tubulações e causar danos econômicos e ambientais significativos. Para prevenir essas falhas, uma solução comum consiste na aplicação de revestimentos internos e/ou externos nas tubulações, sendo a soldagem um processo de revestimento amplamente utilizado na indústria petrolífera. Dentre os tipos de soldagem, a soldagem GMAW (Gas Metal Arc Welding) é uma técnica usada para unir materiais dissimilares com alta taxa de deposição e alta velocidade. As ligas de níquel e cromo são frequentemente empregadas para revestimentos anticorrosivos, devido à sua alta resistência à corrosão, fadiga e propriedades mecânicas, juntamente com a boa soldabilidade. No entanto, a variação dos parâmetros de soldagem pode afetar significativamente as propriedades do revestimento, principalmente na região de interface entre o revestimento e o metal base. Nesse sentido, este estudo visa investigar a microestrutura final da região de interface da solda, variando-se os parâmetros de soldagem com gás ativo e inerte, mono e dupla camada, dos revestimentos de Inconel 625 e Inox 309L depositados em aço baixo carbono. Para isso, foram realizadas análises microestruturais na zona termicamente afetada (ZTA) usando a técnica de análise por difração de elétrons retroespalhados (EBSD) em paralelo com análise química (EDS) e ensaio de microdureza Vickers, a fim de identificar a influência da microestrutura na região com as propriedades mecânicas finais obtidas. Os resultados mostram que os parâmetros de soldagem afetaram significativamente as propriedades mecânicas finais desejadas, e que a técnica de análise EBSD é uma ferramenta importante para avaliar a microestrutura da região de interface de soldagem. Portanto, este estudo destaca a importância de considerar os parâmetros de soldagem e de usar técnicas de análise microestrutural a fim de otimizar o processo de soldagem e melhorar a qualidade de revestimentos metálicos anticorrosivos, aplicados em dutos da indústria de petróleo.Regions of oil exploration are prone to corrosion, which can lead to failures in pipelines and cause significant economic and environmental damage. To prevent these failures, a common solution consists of applying internal and/or external cladding to the pipelines, with welding being a widely used cladding process in the petroleum industry. Among the types of welding, Gas Metal Arc Welding (GMAW) is a technique used to join dissimilar materials with high deposition rates and high speed. Nickel and chromium alloys are often employed for anti-corrosion cladding, due to their high corrosion resistance, fatigue resistance, mechanical properties, and good weldability. However, variations in welding parameters can significantly affect the properties of the cladding, especially in the interface region between the cladding and the base metal. In this regard, this study aims to investigate the final microstructure of the weld interface region by varying the welding parameters with active and inert gas, single and double layers, of Inconel 625 and Inox 309L claddings deposited on low carbon steel. For this purpose, microstructural analyses were conducted in the Heat Affected Zone (HAZ) using Electron Backscatter Diffraction (EBSD) analysis in parallel with chemical analysis (EDS) and Vickers microhardness testing to identify the influence of microstructure on the region's final mechanical properties achieved. The results show that welding parameters significantly affected the desired final mechanical properties, and that the EBSD analysis technique is an important tool for assessing the microstructure of the welding interface region. Therefore, this study highlights the importance of considering welding parameters and using microstructural analysis techniques to optimize the welding process and improve the quality of anti-corrosive metallic claddings applied in the oil industry pipelines.PRH-ANPUniversidade Federal do Rio Grande do NorteEngenharia de MateriaisUFRNBrasilEngenharia de MateriaisCNPQ::ENGENHARIASrevestimentosoldagem GMAWInconel 625Inox 309LEBSDAvaliação microestrutural via técnicas EBSD/EDS de revestimentos em Inconel 625 e do Inox 309L soldados pelo processo GMAW aplicados a dutos para transporte de petróleo, gás natural e biocombustíveisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALTCC - Ana Biatriz.pdfTCC - Ana Biatriz.pdfapplication/pdf6954113https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/55907/1/TCC%20-%20Ana%20Biatriz.pdf6b360759f64677f09d5d8da7d385fa3aMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/55907/2/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD52123456789/559072023-12-14 08:23:59.839oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-12-14T11:23:59Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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