Made available in DSpace on 2014-06-12T17:38:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3823_1.pdf: 1925092 bytes, checksum: c28739759fef3b35a51684329d53f339 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Petróleo Brasileiro S.A. / As transformações de fase de um aço estrutural foram estudadas a partir do resfriamento contínuo num substrato metálico capaz de simular as transformações microestruturais de diferentes pontos de uma ZTA (Zona Termicamente Afetada). O Material estudado foi o Aço API 5L Grau X-70, muito utilizado em tubulações nas Industriais Petroquímicas pela sua elevada resistência mecânica e baixo peso, constituindo-se num dos chamados aços ARBL (Alta Resistência e Baixa Liga). Neste contexto, o estudo térmico realizado simula as transformações microestruturais no metal de base nos processos de soldagem SMAW (Shield Metal Arc Welding) ou Eletrodo Revestido e GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) ou TIG (Tungstem Insert Gas), assumindo por isso uma grande importância para levantamento das propriedades físicas e mecânicas de diferentes pontos da zona termicamente afetada. O Simulador Térmico de Soldas desenvolvido e aqui denominado de Gleeble mostrou-se capaz de reproduzir as diferentes condições termodinâmicas de pontos de uma ZTA, possibilitando o levantamento de curvas do ciclo térmico em função das condições impostas. Para o aquecimento dos corpos de prova foram utilizados dois fornos de resistência elétrica de alta potência para realização de aquecimento rápido e durante o resfriamento dos corpos de prova no Gleeble a temperatura era registrada por meio de termopar com registrador de temperatura digital gerando as curvas de resfriamento em microcomputador. Assim sendo, foram levantadas curvas de resfriamento para corpos de prova resfriados em Gleeble a partir de diferentes temperaturas utilizando-se Software (aplicativo) comercial para aquisição dos dados. Os resultados obtidos no Gleeble foram comparados aos resultados simulados num outro aplicativo comercial (SOLDASOFT) capaz de reproduzir ciclos térmicos e repartições térmicas em função dos parâmetros de soldagem, fornecidos como dados de entrada. Para comparação das microestruturas resultantes do Gleeble foram feitas soldas reais realizadas pelos processos ER (Eletrodo Revestido) e TIG. A caracterização microestrutural foi feita por microscopia ótica

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-10T12:51:04Z No. of bitstreams: 2 TESE_joined.pdf: 11021093 bytes, checksum: 3b13dfa67c56025343084b53adf20b93 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T12:51:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE_joined.pdf: 11021093 bytes, checksum: 3b13dfa67c56025343084b53adf20b93 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-12 / CAPES / O estudo das transformações de fase no aço API 5L X80 foi realizado em diferentes seqüências termomecânicas com o objetivo de aumentar sua tenacidade à fratura. Os ensaios dilatométricos realizados no aço X80 temperado revelaram a ocorrência de uma transformação de fase, eliminação das ilhas do constituinte MA, durante o aquecimento do material no intervalo de temperatura de 320 a 345ºC aproximadamente. Os ensaios dilatométricos realizados no aço X80 “como recebido” revelaram as temperaturas de início e fim das transformações de fase e . Baseados em ensaios dilatométricos preliminares, foram realizados 10 tratamentos térmicos e termomecânicos onde todos iniciaram com aquecimento do aço até 950°C. As microestruturas associadas a estes diferentes tratamentos foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e as propriedades mecânicas foram levantadas por meio de ensaios de tração. As micrografias obtidas por MEV revelaram a presença dos constituintes perlita, ferrita poligonal, ferrita acicular, ferrita granular, austenita retida e ilhas MA. Todos os tratamentos realizados resultaram na formação de ferrita acicular e no aumento do limite de resistência do material. Os tratamentos de envelhecimento produziram reduções no limite de escoamento e aumentos no alongamento e na tenacidade do aço X80. Com o aumento da temperatura de envelhecimento do aço, o limite de resistência diminuiu e o alongamento aumentou. O maior valor indicativo de tenacidade foi obtido com o material envelhecido a 550ºC por 30 min. Nesta condição de tratamento, o material foi soldado pelo processo MAG em condições especiais de resfriamento, produzindo uma junta com microestrutura homogênea tendendo à acicularidade e com propriedades mecânicas semelhantes às do metal de base.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7110_1.pdf: 3440888 bytes, checksum: a525e2fa83e56d079d4ebe3d6b3cbe08 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / As condições de soldagem undermatched e evenmatched no processo FCAW foram empregadas no aço API 5L X80. Neste estudo, foram utilizadas duas geometrias de juntas (bisel de 25 e de 35°) com diferentes parâmetros de processo. Cada tipo de junta foi soldada com os dois tipos de consumíveis: E71T1- C (undermatcheed) e E81T1-Ni1C (evenmatched), ambos com variação do aporte térmico, para isto manteve-se a tensão constante e variou-se a corrente. Durante a soldagem, a tensão e a corrente variaram numa faixa para preservar o modo de transferência por curto-circuito. Estas variações de condições operacionais influenciam consideravelmente nos resultados da soldagem. Para cada tipo de consumível, estudou-se a influência destes parâmetros na qualidade do metal de solda e, para cada ângulo de bisel, mediu-se a extensão das zonas termicamente afetadas e as propriedades mecânicas das juntas. As microestruturas foram caracterizadas por microscopia ótica e de varredura, onde foram feitas análises qualitativas dos microconstituintes, em seções transversais ao cordão de solda. As propriedades mecânicas para cada condição foram levantadas por ensaios de tração uniaxial, ensaios de dobramento e dureza que possibilitaram a comparação entre os diferentes parâmetros utilizados. Os resultados mostraram que o aporte térmico individual tem influência no tamanho das zonas termicamente afetadas. Os resultados obtidos com a geometria de junta com menor ângulo de bisel apresentaram resultados similares aos da junta de maior ângulo. Os consumíveis com resistência mecânica menor (E71T-1C) ou igual (E81T1-Ni1C) apresentaram desempenhos compatíveis com seus níveis de resistência e mostraram-se viáveis, dependendo da aplicação. O desenvolvimento deste trabalho forneceu contribuições tecnológicas significantes, tendo em vista ser recente o processo de soldagem com arame tubular do aço API 5L X80 para uso na indústria de petróleo e gás no Brasil

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2112_1.pdf: 5840924 bytes, checksum: af6fd543327a5cdf4a84de2efca221fb (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Este trabalho apresenta o resultado do estudo da caracterização das propriedades mecânicas e estruturais de juntas soldadas com variação de parâmetros de soldagem na faixa especificada para a aplicação do eletrodo revestido, e analisar os possíveis problemas na soldagem de aços para tubulação usados na montagem das malhas de redes de gasodutos. Estas redes se proliferaram em nosso País, principalmente com as investidas das Distribuidoras de Gás Natural para suprir as demandas industriais, comerciais, residenciais e de transporte. O estudo analisa as propriedades das juntas soldadas em processo a arco de soldagem com eletrodo revestido, em condições de parâmetros variados de corrente, adotando os valores extremos e um intermediário, na faixa de indicação dos eletrodos. Para sua realização foi usado o processo de soldagem a arco elétrico com eletrodo revestido, com fonte micro processada com correntes de 90, 100 e 140 ampers, o metal base foi tubo 3 polegadas da Manesmman que possui qualificação de Tri-norma atendendo as normas API-5L, ASTM-A-106 e ASTM-A-53 com grau B, onde se mantém as mesmas aplicações de cada norma específica o eletrodo escolhido foi E-6010 do tipo celulósico da norma AWS/ASME SFA 5.1, por ser o eletrodo mais comum, e principalmente por ser o mais utilizado em campo, pela sua facilidade de estocagem e manipulação. Foram realizados ensaios de microdureza e de tração, e análise microestrutural e macroestrutural das juntas soldadas. Os resultados evidenciaram variações nas propriedades das juntas soldadas quando se realiza a solda nas diferentes amperagens adotadas neste trabalho

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2220_1.pdf: 5350178 bytes, checksum: d4a4325cd53be7393326f220a55b3d33 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Universidade Federal de Pernambuco / A influência de rotas termomecânicas na microestrutura e propriedades mecânicas do aço API 5L X70 foi estudada neste trabalho. Foram propostas 5 rotas onde todas iniciaram com aquecimento até 950°C, sendo mantidas por 15 minutos para completa austenitização, em cujas trajetórias envolviam: resfriamento em substrato metálico, resfriamento em água, deformação e banhos de chumbo. O material utilizado neste trabalho foi retirado de um tubo de aço API 5L X70 com espessura de 10,8 mm e diâmetro nominal de 20 para confecção dos corpos de prova a serem utilizados nos experimentos. Um conjunto de corpos de prova, depois de austenitizados, foram resfriados num substrato metálico a temperatura ambiente, outro resfriados em água a temperatura ambiente, outro laminados, sofrendo um redução de 15% na espessura, e em seguida resfriados em água a temperatura ambiente. Outro conjunto de corpos de prova foram laminados, reduzindo 15% na espessura, colocados em banhos de chumbo nas temperaturas de 450 e 550°C durante 15 segundos para decomposição isotérmica e, depois de tratados, sendo em seguida resfriados em água a temperatura ambiente. Amostras foram retiradas dos corpos de prova para metalografia e análise da microestrutura via microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Corpos de prova de tração e impacto Charpy foram confeccionados para realização dos ensaios mecânicos. O ensaio Charpy foi realizado em corpos de prova a 0°C e a temperatura ambiente (20°C). As fraturas geradas nos ensaios de tração e impacto Charpy foram analisadas por MEV. Na análise por MO das microestruturas produzidas, conseguiu-se visualizar apenas a presença de grãos ferríticos, todavia na análise por MEV detectou-se a formação de ferrita poligonal, ferrita acicular, ferrita granular, possíveis pontos de constituinte M/A e a presença de austenita retida. Os resultados de tração revelaram melhorias no limite de escoamento e ductilidade em relação ao material como recebido. Convém destacar as propriedades de tração alcançadas pelos corpos de prova austenitizados, laminados e resfriados em água, cuja microestrutura é composta principalmente de ferrita granular e ferrita acicular. Esta microestrutura proporcionou os melhores resultados de limite de escoamento e limite de resistência, onde foram verificados aumentos de 36,05 e 4,85% respectivamente, em relação ao material como recebido e assim, alcançando um valor de limite de resistência próximo àquele exigido ao aço API 5L X90. Além disso, esta rota produziu melhorias na energia absorvida no ensaio Charpy e, desta forma, propriedades otimizadas de resistência mecânica e tenacidade a fratura. Todas as rotas proporcionaram melhores valores de energia absorvida em relação ao material como recebido, exceto nos corpos de prova laminados e submetidos a banho de chumbo a 550°C. A análise de todas as fraturas revelou um mecanismo do tipo dúctil, com extensiva formação de alvéolos

Submitted by João Arthur Martins (joao.arthur@ufpe.br) on 2015-04-16T18:47:28Z No. of bitstreams: 2 TESE Magda Rosângela Santos Vieira.pdf: 13411398 bytes, checksum: d43c6e1607ac08240ae2de94e2358e6e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T18:47:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Magda Rosângela Santos Vieira.pdf: 13411398 bytes, checksum: d43c6e1607ac08240ae2de94e2358e6e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / FACEPE, CAPES, CNPQ / A presença de micro-organismos em reservatórios e dutos para o armazenamento e transporte de petróleo é comum, especialmente quando o petróleo é originário de campos nos quais é utilizada injeção de água do mar ou água produzida para o processo de recuperação secundária, que podem levar a um processo de corrosão induzida por micro-organismos. A condição de fluido estagnado é bastante comum, principalmente em tanques de decantação e armazenamento. A presença de água no petróleo em condições estáticas possibilita a formação de duas fases, uma oleosa e outra aquosa, e uma zona de interface, que podem atuar de maneira diferenciada no processo corrosivo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o processo de corrosão e biocorrosão do aço API 5L X60 quando exposto a diferentes fluidos utilizados na indústria de petróleo, em condições estáticas. Neste trabalho foram utilizados como fluidos testes, óleo bruto, água produzida e água do mar, bem como misturas em diferentes proporções de óleo e água. Os ensaios foram realizados nos fluidos isoladamente e nas misturas, sendo o foco da pesquisa avaliar o sinergismo existente entre as fases óleo e água na zona de interface. Foram realizados ensaios de perda de massa; quantificação dos microorganismos sésseis; análises eletroquímicas de potencial de circuito aberto, polarização e espectroscopia de impedância eletroquímica; avaliação da morfologia do processo de corrosão e dos biofilmes formados através de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados revelaram que o aumento da proporção de água é um sério agravante nos processos de corrosão e biocorrosão, e que a zona de interface é uma região que favorece o desenvolvimento microbiológico.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-03-27T16:45:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese Eduardo Rocha_ Março 2017_Final.pdf: 6940724 bytes, checksum: d7e77c81e57f723257434d9f0195799a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T16:45:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese Eduardo Rocha_ Março 2017_Final.pdf: 6940724 bytes, checksum: d7e77c81e57f723257434d9f0195799a (MD5) Previous issue date: 2016-12-22 / CAPES / Este trabalho visa realizar estudos de distribuição de temperatura num processo de soldagem com enchimento ao arco elétrico mediante aplicação de uma modelagem matemática e validados com o auxílio de equipamentos de medição de calor que operam no intervalo do espectro da radiação infravermelha. A metodologia numérica baseou-se no método de elementos finitos, suportados pelo software Abaqus 6.12 que permitiu realizar uma análise em três dimensões do calor envolvido neste enchimento. A modelagem da fonte de calor em movimento foi empreendida com base na dupla elipsoide de Goldak e consequente distribuição do volume de energia, onde incluem-se as propriedades termofísicas do material e respectivas condições de contorno inerentes ao sistema. O campo experimental serviu de base para alimentar os dados computacionais e neste, foram utilizados painéis retangulares de aço ASTM A36 medindo 300 mm x 200 mm x 4,76 mm com soldagem por enchimento, sem entalhe no cordão de solda, bem como o uso de painéis retangulares do aço API 5L X80 medindo 150 mm x 80 mm x 7,5 mm com profundidade de chanfro de 4mm, tendo sido realizados em ambos modelos, soldagem com sistema semi-automatizado na posição horizontal 2G, por intermédio do processo de soldagem GMAW (Gas Metal Arc Welding), especificamente MAG (Metal Active Gas). Os estudos para obtenção dos campos de temperatura foram realizados sob diferentes condições de aporte térmico, fazendo-se uso de dois sistemas independentes de termografia infravermelha aplicados na forma passiva: pirômetro e câmera termográfica. A primeira etapa coincide com o uso de ambos os sistemas de instrumentação quando estes, previamente calibrados, norteiam as respostas dos campos de temperatura e em comparação, pode-se validar a câmera termográfica como um instrumento confiável. Nesta fase, a temperatura captada na chapa atinge 670°C (≈ 943 K). A segunda etapa ocorreu em disposição semelhante, sendo captada temperaturas apenas através da câmera termográfica. Os resultados mostram que a chapa alcança a temperatura de 1.045ºC (≈ 1.318 K), sendo possível captar a curva completa do ciclo térmico de soldagem na face oposta ao cordão de solda. Propriedades térmicas dependentes no tempo, bem como, efeitos de mudança de fase foram considerados. Em substituição ao uso de termopares fora assumido aplicar-se a técnica da termografia infravermelha que, comparativamente à modelagem numérica, foram obtidos excelentes graus de coerência na quantificação dos demasiados campos térmicos vigentes na soldagem. / This work aims to conduct temperature distribution studies in a welding process that involves electric arc filling with the use of a mathematical model, where validation was performed with the aid of a heat measurement equipment operating in the infrared spectrum range. The numerical methodology was based on the finite element method, supported by Abaqus 6.12 software, which enabled a three-dimensional analysis of the heat involved in the filling. The modeling of the heat source in motion was based on Goldak's double ellipsoid and the consequent energy volume distribution, including the thermophysical properties of the material and the respective boundary conditions inherent to the system. The experimental field served as a basis for providing the computational data, in which rectangular panels made of ASTM A36 steel measuring 300 mm x 200 mm x 4.76 mm were used with welding by filling, without notch in the weld bead, as well as the use of rectangular panels made of API 5L X80 steel measuring 150 mm x 80 mm x 7.5 mm with a chamfer depth of 4 mm, where semi-automated welding system in the 2G horizontal position have been realized in both models through the GMAW welding process (Gas Metal Arc Welding), specifically MAG (Metal Active Gas). The studies required to obtain the temperature fields were carried out under different thermal input conditions, applying passively two independent infrared thermography systems: pyrometer and thermographic camera. The first step coincides with the use of both instrumentation systems which when previously calibrated, direct the temperature field responses and in comparison, it becomes possible to validate the thermographic camera as a reliable instrument. At this stage, the temperature captured on the plate reaches 670 ° C (≈ 943 K). The second stage occurred in a similar arrangement, with temperatures being captured only through the thermographic camera. The results show that the plate reaches a temperature of 1,045ºC (≈ 1,318 K), making it possible to capture the complete curve of the thermal welding cycle on the opposite side of the weld bead. Time-dependent thermal properties, as well as phase change effects were considered. In substitution to the use of thermocouples, the infrared thermography technique was applied, which, when compared to numerical modeling, demonstrated excellent coherence degrees with respect to other thermal fields in welding.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-28T22:25:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Edkarlla Sousa Dantas de Oliveira.pdf: 7252762 bytes, checksum: acb3291b84749e4335abc0ac4721fe1a (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-06T22:55:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Edkarlla Sousa Dantas de Oliveira.pdf: 7252762 bytes, checksum: acb3291b84749e4335abc0ac4721fe1a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-06T22:55:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Edkarlla Sousa Dantas de Oliveira.pdf: 7252762 bytes, checksum: acb3291b84749e4335abc0ac4721fe1a (MD5) Previous issue date: 2017-07-25 / Programa de Recursos Humanos - 203 / O interesse na utilização dos aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) na indústria petrolífera deve-se a inserção de elementos de liga na composição química, que propicia o aumento da resistência mecânica e a boa tenacidade evitando prejuízos econômicos através do aumento da produção de petróleo. Esta produção, geralmente, é acompanhada por certo volume de água, que resulta da quantidade de água presente no poço produtor. Em muitos casos há a necessidade de inserção de água (doce ou salgada) para a recuperação de poços de baixa produtividade, sendo gerados grandes volumes de água produzida. A água produzida contém uma variedade de compostos químicos que atuam no processo de corrosão eletroquímica, além de diversas espécies de micro-organismos que causam a corrosão microbiologicamente induzida (CMI). Estes micro-organismos alteram as reações na interface metal/solução através da produção de metabólitos corrosivos associados à formação gradativa do biofilme sobre as superfícies metálicas. O presente trabalho teve como objetivo investigar a ação microbiológica na resistência à corrosão e nas propriedades mecânicas do aço API 5L X80 exposto à água produzida em condições estáticas. Análises físico-químicas e microbiológicas foram realizadas na água produzida, e quantificados os micro-organismos sésseis presentes no biofilme. Análises microscópicas de espectroscopia de dirpersão de energia (EDS) e difração de raio X (DRX) foram utilizadas para avaliar os filmes e os produtos de corrosão. A avaliação do processo corrosivo foi realizada através de ensaios de perda de massa, taxa de corrosão e por técnicas eletroquímicas. O comportamento mecânico do aço foi avaliado por meio de ensaios de dureza e tração. A quantificação microbiológica séssil evidenciou a adesão dos micro-organismos na superfície do aço proveniente da água produzida. As análises por EDS foram confirmadas pelos resultados de DRX indicando como principais produtos de corrosão os compostos Fe(OH)₃, Fe(OH)₂, FeOOH, Fe₃O₄, FeS₂ e FeCl₃ típicos do aço exposto à água produzida não esterilizada. As taxas de corrosão dos corpos de prova do sistema de água produzida esterilizada foram de baixa corrosividade, enquanto os corpos de prova do sistema de água produzida não esterilizada foram de moderada corrosividade. Os ensaios eletroquímicos de espectroscopia de impedância eletroquímica evidenciaram uma maior agressividade para o sistema de água produzida não esterilizada, o qual foi associado à geração de metabólitos ácidos pelos micro-organismos possivelmente promoveram a ruptura do biofilme. Estes resultados foram confirmados pelo ajuste do circuito equivalente. A dureza dos corpos de prova após a exposição aos sistemas de água produzida não foi alterada em comparação aos corpos de prova sem exposição aos sistemas. Os ensaios de tração evidenciaram que os micro-organismos reduziram a resistência e a ductilidade dos corpos de prova de aço. / The interest in the use of high-strength low-alloy steels (ARBL) in the petroleum industry is due to the insertion of alloying elements in the chemical composition, which favors the increase of the mechanical resistance and the good tenacity avoiding economic losses through the increase of the production of oil. This production is usually accompanied by a certain volume of water, which results from the amount of water present in the producing well. In many cases there is a need to insert water (freshwater or seawater) for the recovery of low productivity wells, generating large volumes of water produced. The produced water contains a variety of chemical compounds that act in the process of electrochemical corrosion, as well as several species of microorganisms that cause microbiologically induced corrosion (MIC). These microorganisms alter the reactions at the metal/solution interface through the production of corrosive metabolites associated with the gradual formation of the biofilm on the metallic surfaces. The present work had as objective to investigate the microbiological action in the resistance to the corrosion and in the mechanical properties of the API 5L X80 steel exposed to the produced water in static conditions. Physical-chemical and microbiological analyzes were performed on the produced water, and sessile microorganisms present in the biofilm were quantified. Microscopic analyzes of energy dispersion spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD) were used to evaluate films and corrosion products. The evaluation of the corrosive process was carried out through weight loss, corrosion rate and electrochemical techniques. The mechanical behavior of the steel was evaluated by hardness and tensile tests. The microbiological quantification of sessile evidenced the adhesion of the microorganisms on the surface of the steel coming from the produced water. The EDS analysis was confirmed by XRD results indicating as main corrosion products the compounds Fe(OH)₃, Fe(OH)₂, FeOOH, Fe₃O₄, FeS₂ and FeCl₃ typical of steel exposed to non sterile produced water. The corrosion rates of the specimens of the sterilized water system were low corrosivity, while the specimens of the non sterile produced water system were moderate corrosivity. The electrochemical tests of electrochemical impedance spectroscopy evidenced a greater aggressiveness for the non sterilized produced water system, which was associated to the generation of acid metabolites by the microorganisms possibly promoted biofilm rupture. These results were confirmed by the equivalent circuit setting. The hardness of the specimens after exposure to the produced water systems was not altered in comparison to the specimens without exposure to the systems. The tensile tests demonstrated that the microorganisms reduced the strength and ductility of steel specimens.

Esta Dissertação abrange a caracterização microestrutural do aço API 5L X65 soldado por feixe de elétrons (EBW) com cinco diferentes aportes térmicos e sem o uso de metal de adição. O aço API 5L X65 pertence à classe de aços ARBL e é empregado na fabricação de oleodutos e gasodutos. As três regiões da solda metal-base (MB), zona termicamente afetada (ZTA) e zona fundida (ZF) foram caracterizadas por microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X e medidas de microdureza Vickers. As microestruturas encontradas nestas três regiões são bastante distintas. O MB apresenta grãos ferríticos com bandas perlíticas orientadas paralelamente à direção de laminação. Devido à elevada densidade de potência do processo EBW e às elevadas velocidades de soldagem utilizadas, a ZTA é bastante estreita sendo formada por grãos ferríticos finos e bandas perlíticas degeneradas que a diferem do MB. Na interface ZTA/ZF foi possível observar a presença de grãos com morfologia acicular com a presença dos constituintes M-A (martensita-austenita). A ZF apresentou morfologia similar à encontrada em aços microligados soldados: ferrita alotriomórfica, ferrita acicular, ferrita de Widmanstätten, constituintes M-A, além de regiões bainíticas. Na parte central da chapa foi observada a segregação de manganês. A técnica EBW permite a soldagem de tubos com paredes espessas com apenas um passe. Os resultados desta Dissertação são úteis para avaliar a viabilidade técnica do uso de EBW na fabricação de tubos para o transporte de óleo e gás, especialmente em aços mais resistentes (bainíticos). / This Dissertation aims at the microstructural characterization of electron-beam welded (EBW) API 5L X65 steel using five different processing conditions (heat input) and without filler metal addition. The API 5L X65 steel is a high-strength low-alloy (HSLA) steel employed mainly in the manufacture of pipelines for oil and gas. The three regions of the welds, namely the base metal (BM), heat affected zone (HAZ) and fusion zone (FZ) were characterized by light optical microscopy using different chemical etching agents, scanning electron microscopy, X-ray diffraction and Vickers microhardness testing. The microstructures found in the three regions were quite distinct. The BM consists of elongated ferritic grains with pearlite bands oriented along the rolling direction. Due to the high power density provided by EBW, the HAZ is very narrow and consists of ferritic grains and bands of degenerated pearlite. At the HAZ/FZ interface it is possible to observe the presence of grains with acicular morphology and the presence of M-A (martensite- retained austenite) constituents. The FZ showed a morphology similar to that one found in molten microalloyed steels consisting of allotriomorphic ferrite, acicular ferrite, Widmanstätten-like ferrite, M-A constituents, as well as bainite. In the central part of the plate it was observed the presence of Mn-segregation lines along the BM. The electron beam welding was chosen because it produces a relatively small HAZ and it allows the welding of thick-wall tubes in one single pass. The results of this work are useful to evaluate the possibility of using EBW in the manufacture of pipelines for transport of oil and gas, especially in higher grade steels.

Este estudo teve como objetivo a determinação dos menores valores de tempo e temperatura para obtenção dos graus 95 e 110, através de projeto de experimento completo fatorial rotacional. Posteriormente foi investigado o comportamento mecânico e estrutural do aço API 5CT. Para os aços bruto, normalizado e seus respectivos graus 95 e 110 nos sentidos transversal e longitudinal. Para isto, foram realizados ensaios de tração, dureza, impacto e metalografia. Os mesmos foram submetidos ao tratamento térmico de têmpera com a temperatura de austenitização de 870°C e resfriados em água. Na sequência, realizou- se o tratamento de revenimento orientado pelo planejamento de experimento. O aço bruto apresentou estrutura perlitica bandeada na matriz ferritica. No aço normalizado foi observada a perlita mais homogeneamente distribuída em toda matriz ferritica. O grau 95 obtido a partir do aço bruto e normalizado apresentou a estrutura martensítica revenida em ripas e Ferrita. O grau 110 partindo dos aços, bruto e normalizado apresentou microestrutura martensítica revenida refinada ou em ilhas e Ferrita. Os módulos de resiliência e tenacidade dos aços bruto e seus graus apresentaram valores em torno de 14% maiores quando comparados ao aço normalizado. De forma similar, os limites de escoamento e tração aumentaram em 10%. A capacidade de encruamento aumentou cerca de 16% e houve um aumento de 5% no coeficiente de resistência. Em ambos os casos, os valores obtidos estão adequados à norma API 5CT. As análises das fractografias das amostras testadas em tração, para as condições bruto e normalizado, revelaram a predominância de fratura dúctil e trincas secundarias provenientes do tratamento térmico. A fratura do ensaio de impacto obtida a 60°C, dos aços bruto e normalizado, apresentaram fraturas dúcteis na região central e fraturas frágeis nas extremidades. Na temperatura de - 196 °C as fraturas foram predominantemente frágeis. Para o aço bruto e seus respectivos graus, a transição dúctil frágil ocorreu a -34°C com 79J de energia absorvida. Para o aço normalizado e os graus correspondentes, a temperatura de transição foi de -48 °C e a energia absorvida de 85J. / The purpose of this study was to determine the lowest time, and temperature values needed to obtain the degrees 95, and 110 of the HSLA steels through a rotational, full factorial experiment design. Subsequently, the mechanical and structural behavior of the API 5CT steel was also investigated. Values for the raw steel samples were normalized transversally and longitudinally. For this purpose, traction, hardness, impact, and metallographic tests were conducted. The aforementioned alloys were subjected to heat treatment by quenching with an austenitizing temperature of 870°C, and then cooled in water. The next step was the treatment of tempering heat as determined by the experimental design. The raw steel showed signs of a pearlite banded structure in the ferritic matrix. The 95 degree sample obtained from the raw and normalized steel displayed martensitic structures tempered in lath and ferrite. The 110 degree sample created from raw and normalized steel exhibited refined tempered standard martensitic structures, in addition to ferrite. The raw steel resilience, and tenacity moduli, along with its temperature values were about 14% greater when compared to the normalized steel results. Similarly, ullage and traction thresholds increased by 10%. The strain hardening capacity increased by about 16% and there was an increase of 5% in the resistance coefficient. In both cases, the values obtained were within API 5CT standards. Sample analyses from fractographies, and traction tests (for raw and normalized steels) revealed the prevalent occurrence of ductile fractures, and secondary cracks caused by the heat treatment. The impact test, at 60°C, for both the raw and normalized samples, caused ductile fractures in the center, and brittle fissures around the edges. At the temperature of -196 °C, fractures were predominantly fragile. For the raw steel samples tested and their respective degrees, the ductile brittle transition occurred at - 34°C with absorbed energy of 79J. For the standard steel and its corresponding degree, the transition temperature was -48°C, and absorbed energy of 85J.