Aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) são largamente utilizados na indústria de óleo e gás. As principais vantagens são suas propriedades relacionadas à soldabilidade, tenacidade e resistência mecânica. Tubos produzidos com esses aços são utilizados na fabricação de dutos através do emprego de soldas circunferenciais. Os dutos então são usados para transporte de grandes volumes de produtos sob altas pressões. As tubulações inevitavelmente serão expostas a carregamentos dinâmicos, principalmente em aplicações de dutos em alto mar (offshore). Dentro desse contexto, o tubo estará exposto à água do mar em sua superfície externa e fluido de produção na parte interna. De fato, esse último é a maior preocupação, visto que pode ser composto de soluções aquosas com alta concentração de cloretos, contaminadas pelos gases H2S e CO2. Desse modo, a determinação da vida remanescente em corrosão fadiga das soldas fabricadas com essa classe de aços é de suma importância, principalmente na região da raiz das soldas circunferenciais, expostas ao meio agressivo interno. Esse trabalho tem por objetivo determinar a vida em corrosão fadiga de juntas soldadas do aço ARBL API 5L X65 em soluções contendo cloretos, e saturadas com diferentes pressões parciais de CO2. Foram ensaiados corpos de prova de juntas soldadas desse aço em solução contendo 115.000 ppm de cloretos e saturada com pressões de 3, 8 e 15 psia de CO2 a 35ºC. Os ensaios de fadiga foram realizados em um dispositivo de flexão a quatro pontos, com frequência de 0,2 Hz e razão de carregamento alternado de 0,1. Os resultados encontrados indicaram que o aumento da pressão parcial de CO2 tende a aumentar a taxa de corrosão e diminuir a vida remanescente em corrosão fadiga. Isso foi verificado principalmente para altos níveis de carregamento. Entretanto, quando os corpos de prova foram submetidos a carregamentos dinâmicos de menor magnitude, a curva de fadiga da maior pressão parcial de CO2 estudada apresenta uma tendência de “recuperação” (devido à inclinação mais positiva da curva S-N), permanecendo assim mais próxima às curvas encontradas para as outras condições estudadas de menor pressão parcial do gás. Com base na literatura consultada, foram criadas algumas justificativas para tal comportamento. Tudo indica que o fenômeno de “recuperação” da vida em corrosão fadiga foi atribuído à formação de camadas de carbonato não fraturadas e à dissolução anódica de microdeformações típicas da nucleação de trincas de fadiga (microintrusões e microextrusões). / High strength low alloy steels (HSLA) are widely applied in the oil and gas industry. The main advantages from this steel class are good weldability, toughness and mechanical strength. Pipelines are manufactured using girth welding process of tubes sections fabricated with this material. These pipelines are particularly useful for high pressure high volume products transportation. Regarding offshore application, pipelines are inevitably submitted to dynamic loading. The steel is externally exposed to sea water, and internally, to production fluids. In fact, the later is a big concern, since it may contain high chloride content aqueous solution saturated with the H2S and CO2 gases. In this way the corrosion fatigue life determination of HSLA girth welding root are important. These weld joint regions are exposed to environments such as found in the internal side of pipelines. So in order to evaluate CO2 influence on design life of such pipelines, this work aims to determine corrosion fatigue life of API 5L X65 girth welds exposed to high chloride content solution saturated with different partial pressures of CO2. The steel’s girth weld specimens were tested in aqueous solution with chloride content of 115.000 ppm saturated with different partial pressures of 3, 8 and 15psia of CO2 at 35ºC. Four point bend test device were applied for dynamic loading at 0,2 Hz frequency and 0,1 loading ratio. Results found shown that the increase of CO2 partial pressure increases corrosion rate and so decreases the corrosion fatigue life. This was clearly verified for high levels of applied loading. On the other hand, corrosion fatigue life at conditions of elevated partial pressure of CO2 seems to produce some “recovery” when submitted to low stress range levels (due to higher slope of S-N curve), thus recovering fatigue life until it matches with the other two corrosive conditions with lower gas partial pressure. Such behavior of S-N curves was explained based on literature. The “recovery” phenomenon for corrosion fatigue life was attributed to non fractured carbonate scale layers formation and also due to anodic dissolution of microstrain deformations formed during initial corrosion fatigue process (intrusions and extrusions).

O aumento da confiabilidade operacional é responsável pela elevação da segurança em plantas industriais assim como, pela redução de custos com manutenção. Engenheiros de inspeção, em muitos casos, utilizam métodos estatísticos que possibilitam a execução de inspeção por amostragem, nestes casos extrapolações dos resultados obtidos nos ensaios devem ser feitas para a partir daí estimar as condições físicas do equipamento como um todo. Propomos neste estudo dois métodos de cálculo que quando aplicados nos resultados de ensaio IRIS se possa estimar a menor espessura presente no feixe tubular. O primeiro método, designado como método de cálculo I, utiliza os conceitos de arranjo simples em conjunto com a delimitação do grupo de tubos de interesse na obtenção da estimativa da menor espessura presente no feixe tubular. O segundo método de cálculo, método de cálculo II, consiste em uma adaptação do método de cálculo proposto pela JSCE para a estimação da profundidade de pite no feixe, este método utiliza a distribuição dos valores de espessuras obtidos no ensaio, para através do conceito de período de retorno realizar cálculos que proporcionem obter uma estimativa da menor medida de espessura presente no feixe. Os métodos de cálculo estatísticos existentes utilizados na estimativa de menores espessuras em vasos e tubulações se baseia no ajuste dos valores de espessura obtidos por ensaios à curvas de distribuição previamente estabelecidas, verifica-se que este ajuste em geral não é encontrado para os dados utilizados no método de cálculo II, esta falta de aderência pode ser explicada quando são analisados vários aspectos no que se refere a operação e a atuação de mecanismos de corrosão em feixes tubulares de permutadores de calor: Intensidades diferenciadas de processos corrosivos em passes distintos, mecanismos de corrosão distintos que produzam taxas de desgaste semelhante externa e internamente aos tubos, variações no processo que proporcionem alterações nos fenômenos corrosivos. Para avaliar o ajuste dos valores medidos à curva de distribuição empregamos os métodos gráficos PP-Plot e QQ-plot e para determinar os parâmetros necessários a curva de distribuição utilizamos a estimação de máxima verossimilhança. No método de cálculo I o tamanho da amostragem necessária para a probabilidade de obtenção desejada varia de forma não linear com o número de tubos do feixe e com o percentual de tubos de interesse, em geral não há um aumento significativo na probabilidade de obtenção de uma medida em percentuais de interesse acima de 4% dos tubos presentes no feixe. O método de cálculo II possui aplicabilidade apenas em feixe com no mínimo 600 tubos e pode apresenta erro na estimativa de até ± 0,2mm, para feixes com 1500 tubos o erro máximo varia com o período de retorno utilizado e pode alcançar valores entre ±0,3. / Increased operational reliability is responsible for security in lifting industrial plants as well as the reduction of costs with maintenance, inspection engineers, in many cases, using techniques of inspection and sampling by complementing these tests employ statistical methods to make extrapolations of the results from tests for the equipment as a whole. We propose in this study two methods of calculation that can be applied in the test results for IRIS that it is possible to estimate the maximum depth of pite in the tubular beam, the first method ,designated as of calculation method I, use the concepts of permutation in together with the delineation of sets of tubes of interest in obtaining the estimate of the lower thickness in the bundles. The second calculation method, calculation method II, is an adaptation of the method of calculating proposed by JSCE to estimate the depth of pite in the bundles, this method uses the distribution of values of thickness obtained in the test for using the concept of time return to perform more calculations to provide an estimate of the lowest measure of thickness in the bundles. The existing statistical methods of calculation used to estimate the thickness in smaller vessels and pipes is based on the adjustment of the values of thickness obtained by testing the distribution curves of previously established, it appears that this adjustment generally is not found for the data used in Calculation Method II, this lack of adherence may be explained when they are examined several aspects as regards the operation and performance of mechanisms of corrosion of bundles in heat exchangers: corrosion processes with different intensities in different passes, different mechanisms of corrosion that produce similar wear rates of the external and internal tubes, which provide variations in changes in corrosive phenomena. To assess the fit of the measured values of the distribution curve of the methods employed graphic Plot and PP-and QQ-plot, to determine the parameters needed to use the curve of distribution of maximum likelihood estimation. In the method of calculating the size of the sample I needed for the likelihood of achieving desired changes in a non-linear with the number of tubes of the bundle and the percentage of tubes of interest, in general there is a significant increase in the probability of obtaining a measured in percentage of interest above 4% of the tubes in the bundle. The calculation method II has applicability only to bundles with at least 600 tubes and may make the estimation error of up to ± 0.2 mm for bundles with 1,500 pipes the maximum error varies with the period of return used and can reach values between ± 0 3.

Com o avanço da indústria do petróleo, há uma grande necessidade de tubulações e componentes resistentes a ambientes corrosivos, ocasionando a necessidade de materiais resistentes a esse tipo de ambiente sem prejuízo às propriedades mecânicas, por isso existe a necessidade da caraterização das propriedades mecânicas. As técnicas convencionalmente aplicadas são os ensaios mecânicos tradicionais, porém eles muitas vezes são muito complexos de serem realizados, não fornecem os dados necessários ou muito caros. Este trabalho apresenta a técnica de ultrassom realizado a partir do método de pulso-eco, para a determinação das constantes elásticas de um tubo compósito comercial de resina epóxi reforçada com fibra de vidro. Alguns trabalhos nessa área já foram realizados, mas neles são apresentados amostras planas ou em forma de chapas, ao contrário do apresentado nesse trabalho que faz medidas em tubo compósito. Com as medidas de ultrassom se obtém as velocidades ultrassônicas longitudinais e transversais em determinadas direções para o cálculo das constantes elásticas e a partir destas, as propriedades mecânicas do material. Essa técnica foi adotada pela dificuldade de se obter as variáveis das constantes elásticas por ensaios mecânicos e por se tratar de uma técnica não destrutiva. Os experimentos são realizados com amostras de fibra de vidro/epóxi considerados transversalmente isotrópicos para simplificação do modelo, utilizando transdutores com frequências de 2 e 4 MHz para a determinação das velocidades longitudinais e 1 MHz para as velocidades transversais com sapatas de 45 e 60º para o aço, com ângulos corrigidos para compósito de 19,1 e 44º, respectivamente. Para o cálculo das constantes elásticas também é necessária a determinação da densidade do compósito que foi realizada por picnometria a hélio. Paralelamente aos ensaios de ultrassom, foram realizados ensaios mecânicos de tração em corpos de prova do tipo anel (direção x) e do tipo halteres (direção z) para a avaliação das propriedades mecânicas. Além dos ensaios de ultrassom e ensaios de tração, foi realizada a análise química do tubo compósito pela técnica de fluorescência de raios X. Os ensaios mecânicos nos forneceram módulo de elasticidade de 22,04 GPa (direção x) e módulo de elasticidade de 10,30 GPa (direção z). Os módulos de elasticidade obtidos por ultrassom na direção x e z foram 16,90 e 13,82 GPa, respectivamente. A fração volumétrica de fibra foi de 27,27% e análise química por fluorescência de raios X identificou a presença de 56,76% de material orgânico, 24,38% de SiO2, 12,05% de CaO, 4,85% de Al2O3 e outros compostos 1,96%. / With the advancement of the petroleum industry, there is a great need for piping and components resistant to corrosive environments, resulting in the necessity for materials resistant to this kind of environment subject to mechanical properties, so there is the need for characterization of mechanical properties. The techniques conventionally ap-plied are the traditional mechanical tests, but they are often very complex to apply, do not provide the necessary data or very expensive. This paper presents the ultrasound technique performed using the pulse-echo method for the determination of the elastic constants of a composite tube commercial epoxy resin reinforced with glass fiber. Some studies in this area have been developed but samples are presented them flat or shaped plates, contrary to what is presented in this study measures composite tube. With ultra-sound measurements obtained ultrasonic velocities in the longitudinal and transverse directions, completed for the calculation of the elastic constants and from these, the me-chanical properties of the material. This technique was adopted by the difficulty of ob-taining the variables of the elastic constants for mechanical testing and it is a non-destructive technique. The experiments are carried out with samples of glass fiber/epoxy considered transversely isotropic to simplify the model, using transducers with frequen-cies of 2 and 4 MHz for determining the speed longitudinal and 1 MHz for speeds transverse shoes 45 and 60º for steel, with fixed angles for composite of 19.1 and 44º, respectively. For the calculation of the elastic constants is also necessary to determine the density of the composite was performed by helium pycnometry. Alongside the ul-trasound tests were performed on tensile test specimens of type ring (x direction) and the type dumbbells (z direction) for the evaluation of mechanical properties . Besides the ultrasound tests and tensile tests was performed chemical analysis of composite pipe technique of X-ray fluorescence The mechanical tests provided us with modulus of 22.04 GPa (x direction) and modulus of elasticity of 10.30 GPa (z direction) . The mod-ulus of elasticity using ultrasound in x and z direction were 16.90 and 13.82 GPa, re-spectively. The fiber volume fraction was 27.27% and chemical analysis by x-ray fluo-rescence showed the presence of 56.76 %, organic material, 24.38 % SiO2, 12.05 % CaO, 4.85% Al2O3 and 1.96% other compounds.

As condições para a exploração do petróleo em campos do pré-sal são mais severas que as convencionais no que se refere à pressão, temperatura, concentração de CO2 e H2S. Nesse contexto, os dutos responsáveis pela transferência do petróleo do fundo do mar até os tanques de armazenamento na superfície representam uma importância fundamental no processo de produção do petróleo. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento em corrosão-fadiga de juntas soldadas do aço API 5L X60 em solução aquosa salina contendo 115.000 ppm de cloretos e CO2 e avaliar a influência do H2S e do inibidor de corrosão. A ênfase na avaliação da região da solda se dá por ela ser um dos pontos mais suscetíveis a sofrer o processo de degradação por corrosão-fadiga. Nessa região, além do concentrador de tensões, são geradas tensões residuais trativas e mudanças microestruturais devido ao processo de soldagem que acarretam em queda no desempenho em fadiga na presença de meios agressivos. Neste estudo utilizou-se controle de carga sob flexão a quatro pontos, razão de carregamento de 0,1, frequência de carregamento de 0,5 Hz e run out de 1 milhão de ciclos. Com as curvas de Wöhler geradas, os resultados foram comparados e foi possível verificar o efeito benéfico causado pela utilização do inibidor de corrosão e o efeito deletério associado à presença de H2S. / The conditions for the oil fields exploitation in the pre-salt are more severe than those present in usual conditions, regarding to pressure, temperature, CO2 and H2S concentration. In this case, the pipelines responsible for the oil transfer from the seabed to the surface storage tanks represent a fundamental importance in the production of oil. Thus, the aim of this work is to study the corrosion-fatigue behavior of welded steel API 5L X60 in aqueous salt solution containing 115.000 ppm of chlorides and CO2, also, evaluate the influence of H2S and corrosion inhibitor. Bearing in mind that the weld region is one of the most likely to suffer degradation process of corrosion-fatigue, due to the tensile residual stresses generated by the welding process, which are aggravated in the presence of aggressive environment. The experiments were conducted using force control in a four point bending configuration, load ratio of 0.1, loading frequency of 0.5 Hz and run out of one million cycles. With the Wöhler curves plotted, the results were compared and it was possible to verify the beneficial effect caused by the use of corrosion inhibitor and the harmful effect caused by the presence of H2S.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-06-20T21:54:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Klebson Marques de Oliveira.pdf: 10087402 bytes, checksum: 7e0f1e88e66ab3923f0b43cc701c9f73 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-20T21:54:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Klebson Marques de Oliveira.pdf: 10087402 bytes, checksum: 7e0f1e88e66ab3923f0b43cc701c9f73 (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Os tubos metálicos transportam petróleo e gás na superfície, bem como através de poços submarinos, levando matéria-prima para a indústria e transportam o produto final para o mercado. A integridade desses tubos é problema crítico para a operação da indústria desde a fabricação com os processos de soldagem até a manutenção com problemas de corrosão. Em alguns casos, o processo de soldagem não garante a estrutura esperada para determinado uso da junta, surgindo com isso descontinuidades, que podem ser estruturais, dimensionais ou propriedades inadequadas. Os tubos considerados aqui são hipoeutetóides, isto é, tubos de aço com menos de 0,8% de carbono. Com as medidas da transmissão gama foram determinados o coeficiente de atenuação e a densidade radiométrica do aço base e da solda. Para comparar os resultados, a tomografia gama foi simulada com o código MCNPX para transporte de fótons. Importando no MCNPX a geometria definida foi otimizado o tempo de computação para simular a tomografia gama. A imagem tomográfica do tubo de aço foi reconstruída com algoritmo MART(Técnica de Reconstrução Algébrica com Correção Multiplicativa) para uma melhor visualização dos resultados. Os dados coletados com a varredura gama foram analisados e a matriz de correlação quantifica o grau de homogeneidade decrescente da estrutura do aço base, da solda de referencia e do tubo teste, nessa ordem. Aplicando-se uma métrica à distância de Chebyshev para os dados da transmissão gama pode-se observar resultados consistentes com os apresentados pela matriz de correlação. Na sequência o modelo estatístico multivariado o cluster hierárquico foi utilizado para processar os resultados gerados com a distância Chebyshev, e o dendrograma, uma função do Matlab, mostra distância contra número de clusters. Na geometria do MCNPX, defeitos foram introduzidos com o objetivo de detectar um defeito de 1µm na tomografia simulada. Uma curva de calibração foi obtida definindo o limite de resolução no intervalo de 1µm à 50µm.Testes com algoritmo de reconstrução foram realizados para visualizar neste intervalo o defeito simulado. Os resultados do método não destrutivo são comparados com os testes metalograficos tomados como referência. Os dados obtidos nesses procedimentos foram armazenados no banco de dados TOMC. / The pipes carry oil and gas on the surface, as well as through subsea wells, bringing raw material to the industry and transporting the final product to the market. The integrity of these pipes is a critical problem for the operation of the industry from manufacturing with the welding processes to maintenance with corrosion problems. In some cases, the welding process does not guarantee the structure expected for a particular use of the joint, resulting in discontinuities, which may be structural, dimensional or inappropriate properties. The tubes considered here are hypoeutectoids, this is, steel tubes having less than 0,8% carbon. The attenuation coefficient and the radiometric density of the base steel and the weld were determined using the gamma transmission measurements. To compare the results, gamma tomography was simulated with the MCNPX code for photon transport. Importing into MCNPX the defined geometry was optimized computing time to simulate gamma tomography. Importing into MCNPX the defined geometry was optimized computing time to simulate gamma tomography. The tomographic image of the steel tube was reconstructed with MART(Algebraic Reconstruction Technique with Multiplicative Correction) algorithm for a better visualization of the results. The data collected with the gamma sweep were analyzed and the correlation matrix quantifies the degree of decreasing homogeneity of the base steel structure, the reference weld and the test tube, in that order. By applying a metric to the Chebyshev distance for the data of the gamma transmission one can observe results consistent with those presented by the correlation matrix. Following the multivariate statistical model, the hierarchical cluster was used to process the results generated with the distance Chebyshev. The dendrogram, a function of Matlab, shows distance against number of clusters. In the geometry of the MCNPX, defects were introduced with the objective of detecting 1µm defect in the simulated tomography. A calibration curve was obtained by setting the resolution limit in the range of 1 µm to 50µm. Tests with a reconstruction algorithm were performed to visualize the simulated defect in this interval. The results of the non-destructive method are compared with the metallographic tests taken as reference. The data obtained in these procedures were stored in the TOMC database.

Orientador: Luiz Felipe Mendes de Moura, Kamal Abdel Radi Ismail / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T14:52:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Benta_EdnaSantiago_D.pdf: 5782041 bytes, checksum: 9d6cfbaef9f969ec862ca4c60ac1ed9d (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: No presente trabalho foi estudado experimental e numericamente o processo de solidificação da água ao redor de tubos curvos com diferentes temperaturas de entrada do fluido remgerante e números de Dean, que quantificam o grau de curvatura do tubo. O principal objetivo fundamenta-se em analisar a influência desses parâmetros sobre a espessura da camada de gelo, uma vez que uma das principais aplicações deste trabalho consiste em levantar parâmetros de projeto para armazenadores de calor latente. A espessura da camada de gelo foi determinada fotograficamente, isto é, através de uma câmara de vídeo que capturava as imagens da camada em intervalos pré-determinados de tempo, e eram posteriormente digitalizadas. Foi desenvolvido um programa numérico condutivo, sendo utilizada a técnica de imobilização da fronteira móvel, e as equações diferenciais do modelo discretizadas pelo método de volumes finitos. COlTelações para Nusselt nas curvaturas externa e interna do tubo foram empregadas no modelo. Como foram poucos os trabalhos experimentais e teóricos encontrados relacionados à solidificação da água ao redor de tubos curvos, este trabalho vem contribuir neste sentido / Abstract: An experimental and theoretical investigation of water solidification around curves pipes with different brine inlet temperatures and Dean numbers, that quantify the curvature ratio of the pipe, was performed. The main objective of this work dea1s with the influence of these parameters upon the thickness ofthe frozen layer once one ofthe main application of this work consists on to obtain parameters that can be applied in the design of latent heat storage. The thickness of the frozen layer was assayed by photography, namely, a video camera was used in order to obtain images of the frozen layer at chosen time intervals and further digitized. A conductive numerical program has been developed using the moving boundary immobilization technique with the differential equations of the model discretized by the finite volume method. Nusselt correlations for the outer and inner tube curvature were used in this mode!. Few experimental and theoretical works have been found in the literature concerned to water solidification around curved tubes, therefore this work helps in this process understood / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Antonio Jose Ramirez Londono, Paulo Roberto Mei / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T04:14:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hermenegildo_TahianaFranciscadaConceicao_D.pdf: 6825596 bytes, checksum: 036996ce1577dccad9ce590969e2cfe2 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste trabalho chapas do aço ISO 3183 X80M, foram soldadas empregando o processo de soldagem por atrito com pino não consumível, conhecido em inglês como ''Friction Stir Welding'', através de dois passes, sendo um em cada lado da chapa, utilizando ferramentas de NBCP (Nitreto de Boro Cúbico Policristalino). Juntas soldadas com aportes térmicos diferenciados foram processadas para estudo visando entender a influência da velocidade rotacional e de soldagem nas transformações microestruturais e no desempenho mecânico das juntas. Para tal, foram utilizadas as técnicas de microscopias óptica e eletrônica de varredura e transmissão, EBSD (Electron Backscattering Diffraction) e difração de raios-X para caracterização microestrutural. A determinação da história térmica, juntamente com ensaios mecânicos de microdureza, tração, dobramento e tenacidade à fratura (CTOD) complementaram a avaliação das juntas. Pelas análises microestruturais realizadas nas juntas de menor e maior aporte térmico e com o auxílio da história térmica, ficaram evidenciados os efeitos da deformação abaixo e acima da temperatura de não recristalização, da taxa de resfriamento e da recristalização dinâmica e metadinâmica na evolução microestrutural da zona misturada. Ensaios de dureza por microindentação Vickers e de tenacidade à fratura revelaram que a junta produzida com menor aporte térmico apresentou menor dureza e maior tenacidade na zona misturada. Por outro lado, a dureza e a tenacidade da zona afetada pelo calor não foram influenciadas pela variação dos parâmetros adotados neste trabalho. Os ensaios de dobramento não revelaram quaisquer descontinuidades nos corpos de prova, enquanto que nos ensaios de tração as amostras romperam sempre no metal de base, indicando uma alta resistência mecânica da junta soldada quando comparado ao metal de base. Tais resultados combinados validam completamente as juntas soldadas por SAPNC em relação às normas vigentes para a sua aplicação. As características microestruturais corroboram com o desempenho mecânico das juntas avaliadas / Abstract: In this work X80M ISO 3183 steel plates were welded using the Friction Stir Welding process by two passes, one on each side of the plate using PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) tools. To understand the influence of the rotational and welding speed on the microstructural evolution and mechanical performance of the welded joints, samples with different heat inputs were processed. To this end, optical, scanning and transmission electron microscopy, EBSD (Electron Backscattering Diffraction), X-ray diffraction were used for the microstructural characterization. The thermal history registration with the mechanical tests of microhardness, tensile, bending and fracture toughness (CTOD) completed the evaluation of the joints. Based on the microstructural characterization and thermal history analyses of the joints with lower and higher heat input, the effects of deformation below and above the non-recrystallization temperature, cooling rate, and dynamic and metadynamic recrystallization on the microestrutural evolution of the stir zone were evidenced. Vickers microhardness and fracture toughness tests showed that the joint produced with lower heat input has lower hardness and higher toughness within the stir zone. Moreover, the hardness and toughness of the heat affected zone were not influenced by the parameters variation adopted in this work. The bending test did not revealed discontinuities in the specimens, while the tensile test specimens failed within the base metal, indicating a higher resistance of the weld metal when compared to the base metal. Such combined results fully validate the FSW joints regarding its commercial application. The microstructural observations are in agreement with the mechanical performance of the joints / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : Jose Ricardo Figueiredo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:25:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_RogerioGoncalvesdos_M.pdf: 2995955 bytes, checksum: 68a6f8bd3cdffbb5ba5d4024a6045126 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / El objetivo general del presente trabajo de título es estudiar teóricamente la factibilidad de remover el filtro Osprey QS24 (Offline) del proceso de producción de pañales para las instalaciones especificas de Planta Santiago Procter and Gamble Chile Ltda., redireccionando los flujos tratados por éste al filtro Osprey Phoenix de mayor capacidad. Se espera proveer información suficiente, de modo que la compañía esté en condiciones de definir la implementación de la propuesta.nSe procedió a describir las condiciones actuales de la planta referentes al sistema en estudio, para luego recalcular las mejoras propuestas en base a las recomendaciones recibidas de otras plantas que ya las implementaron. Para el desarrollo y análisis del estudio se utilizo como principal herramienta la función Cota de AutoCad sobre los planos a escala proporcionados por la empresa para la caracterización del piping del sistema de alimentación de celulosanEl resultado final corresponde al diseño estándar de la compañía con una pérdida de carga 7,386 [psi]. Lo que, a pesar de los supuestos realizados, permite su implementación sin necesidad de alterar los equipos auxiliares y/o ventiladores ya instalados.nSe concluye que es factible realizar un proyecto de inversión que elimina un equipo de alto consumo energético del sistema de transporte neumático para la alimentación de fibra de celulosa en la producción de pañales. Contribuyendo con un ahorro al presupuesto anual de la Planta, ya que el aumento en la frecuencia de mantención de los equipos del sistema producto del aumento de flujo se compensa con la mantención que deja de realizarse al equipo, ahora, obsoleto.

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Rafael Humberto Mota de Siqueira / Resumo: O uso de perfis tubulares estruturais, sejam eles de seção circular, quadrada ou retangular, na construção civil ou em equipamentos mecânicos ainda é incipiente no Brasil. Isto se deve, entre outros fatores, ao baixo número de pesquisas nacionais sobre o tema. Para contribuir neste campo, este trabalho teve o objetivo de realizar um estudo comparativo entre seções quadradas laminadas a quente com as conformadas a frio, pois, no Brasil, a maior parte dos tubos são fabricados por conformação a frio e também por haver grande interesse internacional pela comparação direta entre os perfis produzidos por estes dois processos distintos. Para isto, análises dimensionais da seção transversal, das composições químicas e metalográficas e ensaios de dureza por microindentação, de impacto Charpy, de tração e de compressão foram realizados em tubos de 80x80x10 mm de aço carbono para aplicação estrutural com tensão de escoamento mínima de 355 MPa. Os resultados demonstraram que o tubo conformado a frio com posterior tratamento térmico de alívio de tensão possui área de seção transversal 2,7% menor, distribuição de dureza e propriedades mecânicas praticamente uniformes na seção transversal, ótima tenacidade em baixas temperaturas e maior resistência à tração e à compressão quando comparado com a mesma seção laminada a quente. Portanto, para a seção analisada, ficou comprovada a equivalência estrutural dos tubos laminados a quente com os conformados a frio com posterior alívio de tensão por t... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of hollow structural sections, be them circular, square or rectangular hollow section, at civil construction or at mechanical equipment is still incipient in Brazil. This is due, among other factors, the low number of national researches about the matter. To contribute in this field, this work had the goal to realize a comparative study between square hollow sections hot rolled with the cold formed because most tubes are produced by cold forming in Brazil and also because the great international interesting for the direct comparison between the profiles produced by these two different processes. For this, cross section dimension, chemical composition and metallographic analyzes and microindentation hardness, Charpy impact, tension and compression tests were realized in tubes of 80x80x10 mm of carbon steel for structural application with minimum yield stress of 355 MPa. The results demonstrated that the cold formed tube with subsequent heat treatment of stress relieve has cross sectional area 2,7% lower, uniform hardness distribution and mechanical properties in the cross section, great toughness at low temperatures and higher tension and compression resistance when compared with the same section hot rolled. Therefore, for the section analyzed, was proved the structural equivalence of the hot rolled tubes with the cold formed plus stress relieve by heat treatment. / Mestre