[pt] As correlações dos parâmetros de processamento com a microestrutura e propriedades mecânicas resultantes apresentam grande relevância para o controle da qualidade e manutenção do grau API do tubo curvado por indução. Este trabalho enfoca principalmente nas alterações dos mecanismos de endurecimento para avaliar os efeitos do curvamento a quente e do revenimento posterior. Foi observado que além do refino de grão, a precipitação fina dos microligantes na austenita e a densidade de discordâncias são responsáveis pelas propriedades mecânicas do material como recebido. O endurecimento por solução sólida caracterizado para todas as amostras foi aproximadamente igual. O endurecimento devido ao refino de grão dependeu do fator de endurecimento. Nas curvas as transformações de fases de baixas temperaturas foram induzidas pela elevação da temperabilidade em função de maiores temperaturas de curvamento, contudo a extensão das camadas temperadas ficou limitada pelas taxas de resfriamento. A principal alteração promovida pelo curvamento a quente e diretamente associada ao projeto de liga do aço é devido à inibição da precipitação do vanádio e sua manutenção em solução sólida. O endurecimento das curvas a quente devido à precipitação do molibdênio, transformação de fases e densidade de discordâncias não foi suficiente para atingir o limite de escoamento mínimo especificado pela API, para o grau X80, sem a aplicação de revenimento posterior a 600 graus Celsius para obter precipitação fina de vanádio. / [en] The correlation between high frequency hot induction bending parameters with microstructure and mechanical properties is very important in order to keep the bent pipe within the API grade, in according with the API Specification 5L after the induction bending. The measured values of yield strength are a function of hardening mechanisms in both the tangent end and the bent section. The changes imposed by the thermal cycles of hot bending and tempering can modify the contribution of the strengthening mechanisms. This work aims to evaluate the changes of mechanical properties in the tangent end and the bent section from the point of view of the strengthening mechanisms such as phase transformation, dislocation density and precipitation. The results of the microstructural evaluations of the tangent section have shown that the hardening by grain refinement, precipitation in the austenite and the high dislocation density were responsible for high yield strength. The restrict range of cooling rate originated from the hot bending temperature was the most significant parameter on the microstructure, precipitation, dislocation density and hardening of the layers of the bent section. However, in the bend sections the restriction of precipitation of Vanadium significantly decreased the yield strength level. After hot bending the contributions of the strengthening mechanisms such as precipitation, phase transformation and dislocation hardening did not produce the desired minimum value of 552 MPa for the yield strength. Only after the tempering heat treatment at 600 Celsius degrees it was possible to obtain an increase in the yield strength.

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[pt] Neste trabalho são apresentados os efeitos do processo de curvamento a quente por indução na microestrutura e nas propriedades mecânicas do tubo API 5L X80, fabricado pelo processo UOE, com chapa produzida através do processo de laminação controlada sem resfriamento acelerado. O curvamento foi realizado com aquecimento localizado, provocado por uma bobina de alta freqüência, seguido de resfriamento por jatos de água. O tubo curvado foi avaliado e comparado com o tubo reto. Adicionalmente, foi realizado um tratamento térmico de revenido em parte da região curvada. Foram realizados ensaios mecânicos de tração, microdureza e impacto Charpy-V, análises dimensionais e avaliação microestrutural. Verificou-se uma alteração significativa na microestrutura da região curvada, resultando em uma curva com menores valores de temperatura de transição e limite de escoamento inferior ao do tubo original e ao requerido por norma. O tratamento térmico aplicado na região curvada, mostrou-se eficiente para elevar o limite de escoamento para valores acima do mínimo especificado pela norma API 5L para o X80. / [en] The present work discusses the effect of the induction bending process on the microstructure and the mechanical properties of an API 5L X80, 20 pipe produced by the UOE process. The key characteristic of the pipe was the manufacturing process of the steel plate, involving thermomechanical controlled rolling without accelerated cooling. The pipe bending was carried out applying local induction heating followed by water quenching and a further temper heat treatment was applied to the curved section. The methodology of analysis compared the curved section with the original body pipe, taking into account dimensional analysis, microstructural evaluation and mechanical tests which included Charpy-V impact, tensile and microhardness. A significant microstructural change and decrease, not only in the transition temperature, but also in the yield strength ocurred after induction bending, this reduction was below the standard requirements. The subsequent tempering heat treatment applied to the curved section produced an increase in the yield strength to achieve the API 5L requirements for this class of steel.

[pt] O presente trabalho compara os efeitos de dois parâmetros diferentes de curvamento a quente na microestrutura e nas propriedades mecânicas de um tubo de aço API 5L X80, com carbono equivalente Pcm de 0,17 porcento e sigma NbTiV de 0,11 porcento produzido pelo processo UOE e originado de chapa obtida por processamento termomecânico sem resfriamento acelerado, cujo limite de resistência é de 679 MPa. Os dois parâmetros de curvamento consideram potência de 105 kW e frequência de 2500 Hz, sendo que o segundo curvamento foi realizado com potência de 205 kW e freqüência de 500 Hz. O aumento da potência e a redução da freqüência promoveram um aporte térmico maior e uma camada de zona afetada mais espessa, onde o aquecimento ocorre por resistência à passagem das correntes induzidas, resultando em distribuição mais uniforme de tamanho de grão austenítico e aumento da temperabilidade. Durante o curvamento, um gradiente térmico é formado ao longo da espessura, onde a superfície externa é temperada em água e a superfície interna é resfriada ao ar calmo, resultando em alterações microestruturais e de propriedades mecânicas. Após curvamento com frequência de 500 Hz, os valores de limite de escoamento são limítrofes e os de resistência superiores aqueles normalizados pela API 5L, sendo estas variações creditadas a presença de uma maior fração volumétrica de ferrita bainítica através da espessura do tubo na curva. O tratamento térmico posterior a 600 graus C mostrou, em ambos os casos, que a temperatura otimizada melhora o limite de escoamento e a tenacidade do trecho curvado. / [en] The present work aimed to compare the effect of two different bending parameters on the microstructure and the yield stress of a API5L X80 steel pipe (679 MPa) with Pcm of 0.17 percent and sigma NbTiV of 0.11 percent produced by the UOE process and originated from a plate obtained by thermomechanical processing without accelerating cooling. The two bending parameters considered power of 105 kW and 2500 Hz of frequency and 205 kW and 500Hz. The increase in power lead to a higher heat input and a thicker layer of heat affected zone, due to the lower frequency and the resistance to the eddy currents which resulted in a more homogeneous distribution of the austenitic grain size increasing the hardenability. During the bending process, a temperature gradient is formed through the thickness, where this temperature gradient is formed, while the external surface is water quenched the internal surface is still air cooled, leading to a microstructural and mechanical properties changes. The strength values obtained after bent at 500Hz, closed to those determined by the API 5L, are credited to the presence of a higher depth and volume fraction of ferrite bainite through thickness. The post heat treatment at 600oC proved to be, in both cases, the optimized temperature in order to improve the yield stress and leading better values of toughness.