Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-10T12:43:53Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Heronilton Lira - Revisao Final.pdf: 4492681 bytes, checksum: cb22c1cd13e007a10c2be332306b6750 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T12:43:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Heronilton Lira - Revisao Final.pdf: 4492681 bytes, checksum: cb22c1cd13e007a10c2be332306b6750 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-07 / A simulação de curvas de resfriamento da zona termicamente afetada (ZTA) do aço API 5L X80 foi realizada com base nas taxas de resfriamento de soldas reais do processo arame tubular autoprotegido. Neste estudo, as amostras foram analisadas por macroscopia, microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para investigar os efeitos das condições de resfriamento sobre o ensaio de tração e de dureza Vickers. Um simulador termomecânico (STM) reproduziu por condução térmica e pressão de contato as diferentes condições termodinâmicas de pontos da ZTA e permitiu que os ciclos térmicos obtidos por soldas reais fossem aplicados a amostras do Aço API 5L X80. As microestruturas simuladas nas amostras se aproximaram da microestrutura da solda real, porém as taxas de resfriamento reais ocorreram a velocidades um pouco maiores do que aquelas obtidas pelo estudo. As amostras apresentaram uma estrutura com tendência de mistura da microscopia granular e acicular da ferrita como constituintes matrizes, e subestruturas dessas fases com características de austenita retida e martensita-austenita. De acordo com os ensaios de dureza e tração realizados, os valores de dureza, limite de escoamento e limite ruptura encontrados nas amostras foram menores do que aqueles apresentados pelo material como recebido, com destaque para o limite de escoamento que obteve valores da ordem de 50% do limite de escoamento do metal de base. Além disso, o perfil de dureza das amostras simuladas apresentou valores ligeiramente menores do que o apresentado pelas amostras das soldas reais.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:34:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1987_1.pdf: 3028758 bytes, checksum: 3edf99738959cd78ff66d44c220cfd7f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / A soldagem é aplicada em diversos seguimentos industriais e é a forma mais difundida e empregada quando, deseja-se a união de materiais metálicos de maneira econômica e confiável. Mas para se conseguir uma boa adequação dos parâmetros nestes aspectos existe a necessidade do domínio dos fatores que afetam os processos de soldagem. A qualidade do produto final é uma preocupação do seguimento metalúrgico que exige especial atenção. Podemos compreender aços microligados como uma família de aços que apresentam em sua composição química, alguns elementos de liga que se localizam em posições intrínsecas nos grãos ou nos contornos de grãos. Os elementos de liga comumente presentes são V, Ti, Nb, Mo, entre outros. A melhoria nas propriedades mecânicas são bastante significativas, os custos de produção encontram-se em patamares praticáveis, o que os tornam bastantes atrativos aos setores industriais automotivos, de mineração e petrolífero. Pouco estudo tem sido dedicado a este tema e os dados levantados sobre as propriedades mecânicas da junta soldada ainda não são conclusivos. Ainda há muito a se estudar sobre a influência dos parâmetros de soldagem de um processo FCAW-G sobre as propriedades mecânicas destes aços estruturais. Com o intuito de intensificar os esforços para a elucidação de algumas dúvidas que circundam o processo FCAW-G na aplicação em tubulações do tipo API 5L Grau X-80, este trabalho de dissertação vem contribuir somando esforços na tentativa de responder a algumas das perguntas sobre os parâmetros de soldagem utilizados no processo e sua interação com a citada família de aços. Neste sentido o trabalho de pesquisa se preocupa em discutir o processo de soldagem por arame tubular com proteção gasosa, FCAW-G, quando aplicado a juntas de aço estrutural microligado da família dos aços API 5L Grau X-80. Propondo-se como principal objetivo avaliar a influência dos parâmetros de soldagem no processo FCAW-G sobre a microestrutura da Zona Termicamente Afetada pelo calor (ZTA) e sobre as propriedades mecânicas em juntas de aço API 5L Grau X-80. Fica como contribuição dados que comprovam ser possível a utilização de um único processo de soldagem, o FCAW-G, para a união de tubulações do tipo API 5L Grau X-80 de maneira a atender aos requisitos de qualidade exigidos pelos setores mencionados

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-06-07T18:04:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_RobertoAlécio_Digital.pdf: 2746118 bytes, checksum: 727a29b8a8ea3f688e67892861afbb5b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-07T18:04:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_RobertoAlécio_Digital.pdf: 2746118 bytes, checksum: 727a29b8a8ea3f688e67892861afbb5b (MD5) Previous issue date: 2015-11-13 / PRH - PB203 PETROBRAS / Uma previsão das propriedades mecânicas de sub-regiões da ZTA de uma junta soldada de aço API 5L X80 foi feita a partir de uma metodologia teórica e experimental. Para isso, foi utilizado um simulador termomecânico capaz de reproduzir ciclos térmicos com condições termodinâmicas de pontos discretos, semelhante à da ZTA de uma junta soldada produzida pelo processo GMAW, com um único passe, para comparação. No simulador termomecânico, três diferentes ciclos térmicos foram produzidos, a temperaturas de 900°C, 1000°C e 1100°C. Para cada temperatura foram produzidos três corpos de provas. As diferentes condições termodinâmicas impostas aos CPs reproduz a microestrutura de pontos ZTA de uma junta soldada. Em paralelo com a simulação, uma junta soldada do referido aço foi produzida para correlacionar a microestrutura de pontos discretos dessa junta. As amostras com a pseudo ZTA foram submetidos a ensaios mecânicos de tensão uniaxial e a caracterização microestrutural. Uma macrografia da ZTA da junta soldada foi realizada e esta, dividida em cinco sub-regiões e depois caracterizadas as microestruturas. As microestruturas das amostras simuladas foram comparadas com a microestrutura de ZTA das sub-regiões da junta soldada. Com base no valor das propriedades mecânicas das amostras simuladas e o tamanho do grão em ambas as microestruturas (soldada e simuladas) foram desenvolvidas um modelo numérico baseado na equação empírica de Hall-Petch, o que permitiu a determinação indireta da resistência ao escoamento de pontos discretos das sub-regiões do ZTA da junta soldada. / A prediction of the mechanical properties of the HAZ in sub-regions of a welded joint of API 5L X80 steel was made from a theoretical and experimental methodology. For this, it was used a thermomechanical simulator (TS) capable of reproducing thermal cycles with thermodynamic conditions of discrete points, similar to the HAZ of a real welded joint produced by GMAW, with a only pass, for comparations. In thermomechanical simulator, three different thermal cycles were produced at temperatures of 900°C, 1000°C and 1100°C. For each temperature three specimens were produced. The different thermodynamic conditions imposed on CPs reproduced microstructure of HAZ points of a welded joint. Parallel to the simulation, a welded joint of said steel was produced to facilitate the correlation between the microstructure of discrete points of this joint. The specimens with the so-called HAZ were subjected to mechanical tests in uniaxial tension and a microstructural characterization. A macrograph of the HAZ of the welded joint was made and divided into five sub-regions, later characterized microstructurally. The microstructures of the simulated test specimens were compared with the microstructure of HAZ sub-regions of the weld joint. Based on the value of the mechanical properties of the simulated test specimens and the grain size in both microstructures (Welded and simulated) was developed a numerical model based on the empirical equation of Hall-Petch, which enabled the indirect determination of the yield strength of discrete points of the sub-regions of the HAZ of the welded joint.

[pt] Foram utilizados dois sistemas de aço API 5L X80, Nb-Cr e Nb-Cr-Mo, para obter as diferentes regiões da ZTA pertencentes a uma soldagem multipasse. Estas regiões são denominadas de: região de grãos grosseiros inalterados (RGGI), região de grãos refinados reaquecidos supercriticamente (RGRRS), região de grãos grosseiros reaquecidos intercriticamente (RGGRI), região de grãos grosseiros reaquecidos subcriticamente (RGGRS). Estas regiões foram obtidas para dois aportes de calor (1,2 e 2,5 kJ/mm) e a RGGRI por ser considerada a região onde poderiam ser formadas zonas frágeis localizadas (ZFL) foram utilizados também aportes de calor de 3,0 e 4,0 kJ/mm. Cada uma das regiões obtidas pela simulação física foi submetida a ensaios mecânicos de impacto Charpy e dureza, assim como a análises metalográficos por microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi possível observar que as microestruturas pertencentes a uma ZTA simulada obtidas com o equipamento (GleebleR3800) se mostram compatíveis com aquelas pertencentes a uma soldagem real. Este resultado comprova que as velocidades de resfriamento obtidas pela simulação foram similares àquelas da soldagem real. A adição de Mo ao sistema Nb-Cr-Mo não promoveu mudanças significativas tanto a nível microestrutural, observado por MO e MEV, como em termos de propriedades mecânicas. / [en] Two API 5L steels grade X80 of the systems Nb-Cr and Nb-Cr-Mo, were submitted to physical simulation in order to obtain different regions of the HAZ similar to those of a multipass welding, the coarse grained heat affected zone (CGHAZ), supercritically coarse grained heat affected zone (SCCGHAZ), intercritically coarse grained heat affected zone (ICCGHAZ), subcritically coarse grained heat affected zone (SCGHAZ). The welding simulation was carried out on a Gleeble R 3800 considering two thermal cycles and different heat inputs 1.2, 2.5, 3.0 and 4,0 kJ/mm, typical of a girth weld. All HAZ zones were simulated only for 1.2 and 2.5kJ/mm. Since the ICCGHAZ is the probable weak link where a local brittle zone (LBZ) can occur, this region was simulated for all heat inputs studied. All simulated regions were subjected to traditional mechanical tests such as impact Charpy-V at -40 and -60C and microhardness Hv1kg. Metallographic analysis by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) and fractography were also performed. The microstructures obtained for the different regions of the HAZ, by simulation were close to those of a real welding, however, the cooling rates obtained by simulation were slower than that obtained in a real welding. The mechanical properties and microstructure of the different regions of the HAZ for the systems NbCr and NbCrMo indicate that the microstructural and mechanical behavior of the intercritical region (ICCGHAZ) was considered to be similar to a local brittle zone (LBZ) for all conditions studied.

O presente trabalho avalia e compara os resultados da tenacidade à fratura da zona termicamente afetada (ZTA) de soldas múltiplos passes por meio de ensaios de CTOD. Para este estudo, foi utilizado um aço alta resistência e baixa liga (ARBL) resistente à corrosão ambiental. As soldas foram realizadas com insumo de calor de 30 e 50 kJ/cm em um chanfro 1/2 K. Os resultados dos ensaios de CTOD mostraram que a solda produzida com maior insumo de calor apresenta tenacidade à fratura mais elevada. A análise microestrutural revelou que as microestruturas de elevada dureza e baixa tenacidade, formadas na ZTA de granulação grosseira, para a condição de 30 kJ/cm, deram lugar às microestruturas de tenacidade mais elevada, para o insumo de calor de 50 kJ/cm. / In this work the fracture toughness results of the heat affected zone (HAZ) in a multiple pass welds using a crack tip opening displacement (CTOD) concept were evaluated and compared. It was used an ambiental resistent high strengh low alloy steel. The welds were carried out using a heat input of 30 and 50 kJ/cm in a bevel preparation 1/2 K. The results of CTOD testing showed that increasing heat input, caused an improvement in the weldments fracture toughness. Microstructural analysis revealed that the high hardness and low toughness microstructures formed at coarse grain HAZ, near fusion line, for welding condition 30 kJ/cm were changed to higher toughness microstructure using a heat input of 50 kJ/cm.

[pt] O objetivo principal desta pesquisa foi caracterizar o fenômeno de corrosão localizada na região da junta soldada de elos de amarras do tipo ORQ utilizados em sistemas de ancoragem offshore. Para tal, foram selecionados elos de amarras retirados de serviço ao final de sua vida útil programada e sem sinais de corrosão localizada (elos sem corrosão) e elos de amarras que tiveram abreviada sua vida útil em função de corrosão localizada (elos com corrosão). Inicialmente, promoveu-se a determinação das características microestruturais, na qual se destacou o intenso bandeamento microestrutural de ferrita/perlita, bem como as propriedades mecânicas e de fratura das juntas soldadas em ambas as condições. Em seguida, ensaios eletroquímicos avaliaram a susceptibilidade à corrosão das diferentes regiões da junta soldada. Os resultados mostraram a zona termicamente afetada como anódica, com alta taxa de corrosão em elos com corrosão, enquanto que, em elos sem corrosão, esta mesma região foi catódica, com baixa velocidade de corrosão. Após tais ensaios, a zona termicamente afetada dos elos com corrosão foi submetida a diferentes tratamentos térmicos visando a diminuição de sua taxa de corrosão. O tratamento térmico de recozimento, prévio à têmpera e revenido, foi importante para a diminuição da taxa de corrosão desta região. Finalmente, as juntas soldadas em ambas as condições foram analisadas por difração de raios-X, que evidenciou a presença de partículas de segunda fase contendo níquel e cromo na zona termicamente afetada dos elos com corrosão. Tais partículas foram apontadas, possivelmente, como causadoras do endurecimento e da maior susceptibilidade à corrosão desta região. / [en] The purpose of this work was to characterize the localizated corrosion phenomenom in the weld region of offshore mooring chains type ORQ. In this sense, a number of chain links were selected after finishing their projected life time without corrosion signs (chains without corrosion) as well as chain links which showed a reduced life time caused by localizated corrosion (chains with corrosion). Initially, a microetructural characterization, that revealed a strong ferrite-pearlite banding, as well as mechanical testing were carried out for both material´s conditions. In the sequence, eletrochemistry tests evaluated the corrosion susceptibility of the different regions of the weld joint. The results showed that the heat affected zone concerning the chains with corrosion was the anodic region, with high corrosion rate, while the same region on the not corroded chains was the cathodic one, with low corrosion rate. After that, the heat affected zone regarding the corroded chains was subjected to different heat treatments aiming to reduce its corrosion rate. The annealing heat treatment, previous to quenching and tempering, was considered important in order to decrease the corrosion rate of this region. Finally, the welded joints in both conditions were analyzed by means of X-ray diffraction, which pointed to the presence of second phase particles containing nickel and chromium in the heat affected zone of the corroded chains. The hardening and the high corrosion susceptibility showed by this region was attributed for these particles.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-04-28T15:47:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_RobertoAlécio_Digital.pdf: 2746118 bytes, checksum: 727a29b8a8ea3f688e67892861afbb5b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-28T15:47:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_RobertoAlécio_Digital.pdf: 2746118 bytes, checksum: 727a29b8a8ea3f688e67892861afbb5b (MD5) Previous issue date: 2015-11-13 / Uma previsão das propriedades mecânicas de sub-regiões da ZTA de uma junta soldada de aço API 5L X80 foi feita a partir de uma metodologia teórica e experimental. Para isso, foi utilizado um simulador termomecânico capaz de reproduzir ciclos térmicos com condições termodinâmicas de pontos discretos, semelhante à da ZTA de uma junta soldada produzida pelo processo GMAW, com um único passe, para comparação. No simulador termomecânico, três diferentes ciclos térmicos foram produzidos, a temperaturas de 900°C, 1000°C e 1100°C. Para cada temperatura foram produzidos três corpos de provas. As diferentes condições termodinâmicas impostas aos CPs reproduz a microestrutura de pontos ZTA de uma junta soldada. Em paralelo com a simulação, uma junta soldada do referido aço foi produzida para correlacionar a microestrutura de pontos discretos dessa junta. As amostras com a pseudo ZTA foram submetidos a ensaios mecânicos de tensão uniaxial e a caracterização microestrutural. Uma macrografia da ZTA da junta soldada foi realizada e esta, dividida em cinco sub-regiões e depois caracterizadas as microestruturas. As microestruturas das amostras simuladas foram comparadas com a microestrutura de ZTA das sub-regiões da junta soldada. Com base no valor das propriedades mecânicas das amostras simuladas e o tamanho do grão em ambas as microestruturas (soldada e simuladas) foram desenvolvidas um modelo numérico baseado na equação empírica de Hall-Petch, o que permitiu a determinação indireta da resistência ao escoamento de pontos discretos das sub-regiões do ZTA da junta soldada. / A prediction of the mechanical properties of the HAZ in sub-regions of a welded joint of API 5L X80 steel was made from a theoretical and experimental methodology. For this, it was used a thermomechanical simulator (TS) capable of reproducing thermal cycles with thermodynamic conditions of discrete points, similar to the HAZ of a real welded joint produced by GMAW, with a only pass, for comparations. In thermomechanical simulator, three different thermal cycles were produced at temperatures of 900°C, 1000°C and 1100°C. For each temperature three specimens were produced. The different thermodynamic conditions imposed on CPs reproduced microstructure of HAZ points of a welded joint. Parallel to the simulation, a welded joint of said steel was produced to facilitate the correlation between the microstructure of discrete points of this joint. The specimens with the so-called HAZ were subjected to mechanical tests in uniaxial tension and a microstructural characterization. A macrograph of the HAZ of the welded joint was made and divided into five sub-regions, later characterized microstructurally. The microstructures of the simulated test specimens were compared with the microstructure of HAZ sub-regions of the weld joint. Based on the value of the mechanical properties of the simulated test specimens and the grain size in both microstructures (Welded and simulated) was developed a numerical model based on the empirical equation of Hall-Petch, which enabled the indirect determination of the yield strength of discrete points of the sub-regions of the HAZ of the welded joint.

O presente trabalho avalia e compara os resultados da tenacidade à fratura da zona termicamente afetada (ZTA) de soldas múltiplos passes por meio de ensaios de CTOD. Para este estudo, foi utilizado um aço alta resistência e baixa liga (ARBL) resistente à corrosão ambiental. As soldas foram realizadas com insumo de calor de 30 e 50 kJ/cm em um chanfro 1/2 K. Os resultados dos ensaios de CTOD mostraram que a solda produzida com maior insumo de calor apresenta tenacidade à fratura mais elevada. A análise microestrutural revelou que as microestruturas de elevada dureza e baixa tenacidade, formadas na ZTA de granulação grosseira, para a condição de 30 kJ/cm, deram lugar às microestruturas de tenacidade mais elevada, para o insumo de calor de 50 kJ/cm. / In this work the fracture toughness results of the heat affected zone (HAZ) in a multiple pass welds using a crack tip opening displacement (CTOD) concept were evaluated and compared. It was used an ambiental resistent high strengh low alloy steel. The welds were carried out using a heat input of 30 and 50 kJ/cm in a bevel preparation 1/2 K. The results of CTOD testing showed that increasing heat input, caused an improvement in the weldments fracture toughness. Microstructural analysis revealed that the high hardness and low toughness microstructures formed at coarse grain HAZ, near fusion line, for welding condition 30 kJ/cm were changed to higher toughness microstructure using a heat input of 50 kJ/cm.