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Impacto do tratamento térmico nas propriedades da ZTA em armaduras de pressão de perfil zeta compostas por aço AISI 1060
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/920665
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Monteiro, Alessandra da Rocha Duailibe | - |
| Autor(es): dc.contributor | Oliveira, Hugo Alvarenga | - |
| Autor(es): dc.contributor | Perez, Geronimo | - |
| Autor(es): dc.creator | Carnavalli, Tito Weber | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-01-03T11:43:59Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-01-03T11:43:59Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-08-08 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-08-08 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://app.uff.br/riuff/handle/1/33993 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/920665 | - |
| Descrição: dc.description | Os tubos flexíveis usados na indústria de exploração de óleo e gás têm como importante particularidade sua estrutura de camadas intercaladas. A modularidade de configurações dessas camadas permite o transporte de pressão, é composta de arames intertravados em helicoidal de aços carbono, como o aço AISI 1060. Visto o complexo processo de manufatura envolvendo desde laminação à solda e tratamento térmico desses arames para torna-los aptos a servir como proteção aos dutos flexíveis, o presente trabalho visa preencher lacunas no conhecimento de engenharia de materiais dos processos de manufatura desta camada, com foco no comportamento da liga conforme o diagrama de fases do aço carbono, técnicas metalúrgicas e mecanismos de soldagens realizados nesse material. Ademais, objetiva uma revisão da motivação por trás destas etapas de manufatura, sua funcionalidade e suas consequências no arame. Por fim, analisa experimentalmente os impactos de diferentes condições de TTAT (tratamento térmico de alívio de tensões) nas propriedades mecânicas e microestrutura da ZTA (Zona Termicamente Afetada) do aço, a fim de encontrar o melhor comportamento comparativo. Para isso foram manufaturados três grupos de amostras de 12 milímetros de espessura e 155 ksi de resistência à tração, com 150, 180 e 210 segundos de tratamento térmico aplicados a eles. Ensaios destrutivos de tração e Charpy revelaram uma tensão de escoamento empírica de 755,12 MPa, 714,56 MPa e 752,74 MPa e uma energia absorvida de 26 J, 7 J e 22 J, respectivamente, caracterizando uma fragilidade mais elevada nas amostras de 180 segundos e uma redução de tenacidade com o aumento do tempo de tratamento térmico. Adicionalmente, foi comparada a dureza de Vickers ao longo da ZTA das amostras de maior e menor tempo de TTAT, onde os resultados se comportaram como esperado dada a bibliografia, com perda de dureza quando se reduz a taxa de resfriamento. Por último, foi feita uma análise metalográfica, localizando e diferenciando a ferrita e perlita na morfologia do material estudado, e uma análise por microscópio eletrônico de varredura (MEV) das amostras com rupturas dos experimentos anteriores, revelando suas fraturas e proporcionalidade de comportamento dúctil e frágil | - |
| Descrição: dc.description | The flexible pipes used in the oil and gas exploration industry have their structure as their most important particularity, organized in interleaved layers. The modular configurations of these layers allow the effective transport of oil and gas, despite the high complexity medium of offshore wells. The layer responsible for resisting the internal pressure of the pipe, the pressure armor, is composed of interlocked wires in a helix around the pipe, made of carbon steel, like steel AISI 1060. Given the complex manufacturing process involving from rolling to welding and heat treatment of these wires to enable them to serve as protection for the flexible pipes, this research aims to fill gaps in the knowledge of materials engineering related to the processes involved in the manufacturing of this layer, with a focus on carbon steel transformation diagrams, metallurgical techniques, and welding mechanisms performed in this material. Additionally, it seeks to review the motivation behind these manufacturing steps, their functionality, and their impacts on the wire. Finally, it develops an experimental analysis of the impacts of different conditions of stress relief heat treatment, on the mechanical properties and microstructure of the HAZ (Heat-Affected Zone) of the steel, to find the best comparative behavior. For this purpose, three groups of samples with 12 millimeter thickness and 155 ksi ultimate tensile strength were manufactured, with 150, 180, and 210 seconds of heat treatment applied to them. Destructive tensile and Charpy tests revealed empirical yield strengths of 755.12 MPa, 714.56 MPa, and 752.74 MPa and absorbed energies of 26J, 7J, and 22J, respectively, indicating higher brittleness in the 180 second samples and a decrease in toughness as heat treatment time increased. Additionally, Vickers hardness was measured and compared along the HAZ of the samples with the most and least time in heat treatment, with results behaving as expected according to the literature, showing a loss of hardness as cooling rates were reduced. Lastly, metallographic analysis was performed to locate and differentiate ferrite and pearlite in the material's morphology, and a scanning electron microscope (SEM) analysis of the fractured samples from the previous experiments was conducted, revealing their fractures and the proportion of ductile and brittle behavior in them | - |
| Descrição: dc.description | 104 f. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Direitos: dc.rights | Open Access | - |
| Direitos: dc.rights | CC-BY-SA | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Tubulações Flexíveis | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Solda | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Metalografia | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Tratamento Térmico | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Armadura de Pressão | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Tubulação | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Indústria petroquímica | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Revestimento protetor | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Flexible Pipes | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Welding | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Metallography | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Heat Treatment | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Pressure Armour | - |
| Título: dc.title | Impacto do tratamento térmico nas propriedades da ZTA em armaduras de pressão de perfil zeta compostas por aço AISI 1060 | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | Trabalho de conclusão de curso | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF | |
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