Avaliação da possibilidade de aplicação de tratamentos térmicos de múltiplas normalizações como mecanismo de refino microestrutural e incremento de propriedades mecânicas em aços API OCTG.

Simple item page
dc.contributor.advisorFaria, Geraldo Lúcio dept_BR
dc.contributor.authorRocha, José Márcio da
dc.contributor.refereeFaria, Geraldo Lúcio dept_BR
dc.contributor.refereeDafé, Sara Silva Ferreira dept_BR
dc.contributor.refereePorcaro, Rodrigo Rangelpt_BR
dc.date.accessioned2022-09-27T18:52:33Z
dc.date.available2022-09-27T18:52:33Z
dc.date.issued2022pt_BR
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractOs graus API K55 e T95 apresentam boa relação entre resistência mecânica e tenacidade à fratura, sendo eles aplicados em linhas OCTG “Oil Country Tubular Golds”, fabricados de acordo com a Norma API 5CT. A combinação de propriedades mecânicas é necessária para aplicações em águas profundas e para áreas remotas onde os tubos estão submetidos a pressões superiores a 2500 psi. A literatura técnica tem apontado que há um potencial, ainda pouco explorado, para que a relação resistência mecânica e tenacidade de alguns tipos de aços possa ser melhorada por meio da utilização de tratamentos térmicos de múltiplas normalizações, combinando duas características principais: pequeno tamanho de grão e precipitados finamente dispersos na matriz. Como o refino microestrutural é um mecanismo eficiente para aumento de resistência mecânica sem depreciação da tenacidade, o entendimento dos possíveis efeitos de tratamentos térmicos de múltiplas normalizações sobre as características microestruturais e as propriedades mecânicas de aços para aplicação na indústria de óleo e gás é de fundamental importância, uma vez que o sucesso do emprego de tais tratamentos pode representar a melhoria do desempenho mecânico e a elevação no tempo médio de vida dos tubos. Dessa forma, tendo em vista que existem poucos trabalhos na literatura que exploram a utilização deste tipo de tratamento térmico com o objetivo de potencializar o refino microestrutural e a precipitação como mecanismos de incremento de propriedades mecânicas, este trabalho avaliou o efeito do tratamentos térmicos de múltiplas normalizações sobre as características microestruturais e propriedades mecânicas medidas em tração e impacto Charpy de três aços API que, quando processados adequadamente, podem atender aos graus K55 e T95. Pôde-se concluir que, em relação ao grau K55, ao se considerar a dupla e a tripla normalização, não houve significativa diferença entre as propriedades medidas. Neste contexto, a aplicação de tratamentos térmicos de múltiplas normalizações para o grau K55 não seria viável para a composição química avaliada. Para o grau T95, além do refino microestrutural, os tratamentos térmicos de múltiplas normalizações alteraram as distribuições de frequência e de tamanho de precipitados (carbonetos de Cr e Mo), xv assim como, provavelmente, alteraram as concentrações de C, Cr e Mo em solução sólida. A combinação dos mecanismos de endurecimento por solução sólida, por precipitação e por refino de grão fizeram com que houvesse um aumento contínuo tanto dos indicadores de resistência mecânica quanto do alongamento e da tenacidade ao impacto com a aplicação dos sucessivos tratamentos térmicos de normalização. Neste contexto, pode-se considerar que os tratamentos térmicos de múltiplas normalizações possuem bom potencial de aplicação nos aços que atendem ao grau T95, para a composição química avaliada.pt_BR
dc.description.abstractenThe API K55 and T95 grades presente a good correlation between mechanical strength and fracture toughness, and they are applied in OCTG lines "Oil Country Tubular Golds", more commonly known as drill pipe, manufactured conform to API 5CT specification and are used both onshore and offshore in the petroleum industry. The combination of mechanical properties is necessary for deep water applications and for remote areas where pipes are subjected to pressures in excess of 2500 psi. The technical literature has pointed out that there is a still little explored potential, so that the correlation between mechanical strength and toughness of some types of steel can be improved through the use of heat treatments of multiple normalizations, combining two main characteristics; small grain size and finely dispersed precipitates in the matrix. As microstructural refining is an efficient mechanism to increase mechanical strength without depreciating tenacity, understanding the possible effects of heat treatments of multiple normalizations on the microstructural characteristics and mechanical properties of steels for application in the oil and gas industry is of fundamental importance, since the successful use of such treatments can represent the improvement of the mechanical performance and the increase in the average life time of the tubes. Thus, considering that there are few works in the literature that explore the use of this type of heat treatment with the objective of potentiating microstructural refining and precipitation as mechanisms to increase mechanical properties, this work evaluated the effect of heat treatments of multiple standardizations on the microstructural characteristics and mechanical properties measured in traction and Charpy impact of three API steels which when properly processed can meet grades K55 and T95. It can be concluded that, in relation to grade K55, when considering the double and triple normalization, there was no significant difference between the measured properties. In this context, the application of heat treatments of multiple normalizations for grade K55 would not be feasible, for the evaluated chemical composition.. For the T95 grade, in addition to the microstructural refining, the heat treatments of multiple normalizations altered the frequency and size distributions of precipitates (Cr and Mo carbides), as well as probably altered the concentrations of C, Cr and Mo in solid solution. The combination of solid solution, precipitation and grain refining 17 hardening mechanisms resulted in a continuous increase in both mechanical strength and elongation and impact toughness indicators with the application of successive normalizing heat treatments. In this context, it can be considered that the heat treatments of multiple normalizations have good potential for application in steels that meet the T95 grade, for the evaluated chemical composition.pt_BR
dc.identifier.citationROCHA, José Márcio da. Avaliação da possibilidade de aplicação de tratamentos térmicos de múltiplas normalizações como mecanismo de refino microestrutural e incremento de propriedades mecânicas em aços API OCTG. 2022. 92 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/15495
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 14/09/2022 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.pt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectAmerican Petroleum Institute - API - múltiplas normalizaçõespt_BR
dc.subjectPetróleo - refinação - refino microestruturalpt_BR
dc.titleAvaliação da possibilidade de aplicação de tratamentos térmicos de múltiplas normalizações como mecanismo de refino microestrutural e incremento de propriedades mecânicas em aços API OCTG.pt_BR
dc.typeDissertacaopt_BR
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoPossibilidadeAplicação.pdf
Size:
4.43 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description:
Download
Collections
REDEMAT - Mestrado (Dissertações)