Tenacidade à fratura e fragilização por hidrogênio de aços de alta resistência e baixa liga

• Autor(a) principal: Melo, Guilherme Freitas
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26328; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.54
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Fragilização por hidrogênio; Engenharia mecânica; KTH; Aço - Fragilização por hidrogênio; Tenacidade à fratura; Materiais - Processos de fabricação; Double Cantilever Beam; Aço de alta resistência; Carregamento em patamares progressivos assistido pelo meio; Ligas de aço

Os aços de alta resistência e baixa liga são comumente empregados em diversos equipamentos e estruturas marítimas no setor de óleo e gás. Grande parte dos componentes e estruturas submarinas são submetidos à proteção catódica com o intuito de mitigar a sua corrosão em serviço, possibilitando a ocorrência do fenômeno denominado genericamente de fragilização por hidrogênio (FH). Nesta situação, para estes tipos de aplicação, deve-se avaliar a susceptibilidade à fragilização por hidrogênio (SFH) dos materiais. A viga dupla em balanço (DCB), por não depender de equipamentos complexos e pela possibilidade de se ensaiar vários corpos de prova ao mesmo tempo, é uma alternativa para determinação do fator de intensidade de tensão limiar (KTH), o qual é extremamente importante para a especificação de materiais para estas aplicações. Este ensaio está diretamente relacionado à Mecânica da Fratura e à FH, visto que após um determinado período de incubação, a tensão aplicada no entalhe do corpo de prova é responsável por nuclear uma trinca na raiz do entalhe e, em controle de deslocamento, propagá-la até que a taxa de propagação seja aproximadamente nula e, portanto, o valor do fator de intensidade de tensão aplicado (KAP) atinja KTH. Neste trabalho, ensaiaram-se dois aços (C e F) ao ar, obtendo-se as curvas J-R, com a obtenção de KJIC, mostrando que o valor deste parâmetro para o aço F é 49 % maior que para o aço C. Foi observado também que, nos ensaios DCB com proteção catódica a -1,2 VAg/AgCl, o KTH médio foi de 29,59 MPa.m0,5 para o aço C. Entretanto, para o caso do aço F, as condições do ensaio, não propiciaram a nucleação e crescimento sustentável de trinca, sendo observadas a existência de múltiplas trincas com comprimento inferior a 2,5 mm. Assim, para avaliação da susceptibilidade dos dois aços foram realizados ensaios de carregamento em patamares progressivos assistido pelo meio (CPPAM) e verificou-se a SFH do aço F por esse método, indicando que os ensaios DCB para esse material devem ser realizados em condições de tempos maiores, com recirculação forçada da solução aquosa, controle de pH e temperatura.