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Influence of Microstructures on Polarization Resistance and Hydrogen-Induced Cracking of a Micro-Alloyed Steel Submitted to Different Cooling Rates

GONZALEZ, M. R.; Araujo, Denny Serejo Martins de; Goldenstein, Helio; ALONSO-FALLEIROS, N.
Fonte: JOURNAL IRON STEEL RESEARCH EDITORIAL BOARD Publicador: JOURNAL IRON STEEL RESEARCH EDITORIAL BOARD
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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96.37%
The effect of different microstructures on the polarization resistance (Rp) and the hydrogen-induced cracking (HIC) of a micro-alloyed steel austenitized and submitted to different cooling rates was studied. Samples 19.1 x 6 x 2 mm, containing the whole thickness of the plate were extracted from a 20 mm plate and heat treated on a quenching dilatometer, were submitted to Rp and HIC corrosion tests. Both Rp and HIC tests followed as close as possible ASTM G59 and NACE standard TM0284-2003, in this case, modified only with regard to the size of the samples. Steel samples transformed from austenite by a slow cooling (cooling rate of 0.5 degrees C.s(-1)) showed higher susceptibility to hydrogen-induced cracking, with large cracks in the middle of the sample propagating along segregation bands, corresponding to the centerline of the plate thickness. For cooling rates of 10 degrees C.s(-1), only small cracks were found in the matrix and micro cracks nucleated at non-metallic inclusions. For higher cooling rates (40 degrees C.s(-1)) very few small cracks were detected, linked to non-metallic inclusions. This result suggests that structures formed by polygonal structures and segregation bands (were cutectoid microconstituents predominate) have higher susceptibility to HIC. Structures predominantly formed by acicular ferrite make it difficult to propagate the cracks among non-oriented and interlaced acicular ferrite crystals. Smaller segregation bands containing eutectoid products also help inhibit cracking and crack propagation; segregation bands can function as pipelines for hydrogen diffusion and offer a path of stress concentration for the propagation of cracks...

Resistência à corrosão e ao trincamento induzido por hidrogênio de aços para tubos API 5L X65.; Corrosion and hydrogen induced cracking resistance of pipeline steels API 5L X65.

Hincapie Ladino, Duberney
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 26/10/2012 PT
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96.46%
Com a descoberta de novas fontes de petróleo e gás, em regiões remotas e de difícil acesso, tem-se a necessidade do desenvolvimento de novas tecnologias para garantir a eficácia da exploração destes recursos. Essa exploração e extração muitas vezes se dão em ambientes altamente corrosivos e os equipamentos devem apresentar propriedades que garantam um fator de segurança em serviço. Os aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) são utilizados em tubulações para o transporte de gás natural e petróleo. Estes estão constantemente expostos a ambientes ácidos os quais são compostos de umidade e sulfeto de hidrogênio (H2S), podendo causar falha induzida pela presença de hidrogênio (Hydrogen Induced Cracking HIC). Este tipo de falha é normalmente abordado na literatura através de ensaios em solução contendo ácido acético e/ou sais (cloreto de sódio, entre outros), sempre com a injeção de H2S. Há vários mecanismos propostos, no entanto, o assunto não está totalmente resolvido. As alterações de composição química dos aços, processos de refino do aço e processos de conformação mecânica são responsáveis pela microestrutura final e determinantes da resistência à fragilização por hidrogênio. O objetivo deste trabalho é analisar e comparar o comportamento quanto à resistência à corrosão e resistência à HIC de quatro materiais: tubo X65 sour...

Influência da microestrutura nas propriedades mecânicas e na fragilização por hidrogênio em um aço microligado.; Influence of microstructure on the mechanical properties and hydrogen embrittlement in microalloyed steel.

González Ramírez, Mario Fernando
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/09/2012 PT
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76.32%
A tecnologia dos aços microligados para transporte de gás natural e petróleo tem sido pressionada pelo descobrimento das novas jazidas e o aumento da demanda no mundo. As solicitações ambientais e de resistência mecânica são os parâmetros para o desenvolvimento de aços de alta resistência baixa liga para o transporte de gás e petróleo a menor custo e de forma segura. Neste contexto esta pesquisa investiga, em um aço microligado para tubos API 5L X80, o efeito das transformações de fase obtidas por resfriamentos controlados na fratura induzida por hidrogênio Hydrogen Induced Cracking-(HIC) e nas propriedades mecânicas. Os testes de HIC foram realizados no material como recebido, na espessura da chapa submetida a resfriamentos contínuos e em amostras do material tratadas de forma a simular as regiões de grão grosso da zona afetada pelo calor (GGZAC). Segundo o ciclo de resfriamento, os aços microligados têm microestruturas complexas, como é caso do aço microligado em estudo, onde sua microestrutura, estudada em trabalhos anteriores, é formada principalmente por ferrita, bainita, perlita e microconstituinte austenita/martensita (AM). A morfologia, tamanho, quantidade e distribuição dos produtos de transformação na chapa mudam as propriedades do aço. Esses fenômenos são de grande interesse tecnológico em aços microligados para a fabricação de tubos soldados para o transporte de gás e petróleo...

Utilização de MIG/MAG com curto-circuito controlado na soldagem em operação

Possebon, Silviano
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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35.94%
Na Soldagem em Operação dois grandes riscos são motivo de análise e discussão, o risco de perfuração da parede do tubo durante a execução da soldagem e o risco de ocorrência de trinca induzida por hidrogênio (TIH). Dos três fatores necessários para a ocorrência de TIH, hidrogênio difusível, microestrutura frágil e tensões trativas, a parcela de contribuição da microestrutura é agravada pelas elevadas taxas de resfriamento existentes na soldagem em operação. Uma maneira de diminuir o risco de TIH é através da utilização de um processo de soldagem que introduza baixíssimos níveis de hidrogênio difusível na junta soldada aliada às menores taxas de resfriamento possíveis de serem atingidas. O MIG/MAG com Curto- Circuito Controlado surge como alternativa ao Eletrodo Revestido, processo tradicionalmente utilizado, sendo capaz de oferecer menor nível de hidrogênio difusível e maior produtividade. Porém, é necessário comprovar a sua capacidade de produzir juntas soldadas sem ocorrência de falta de fusão, forte característica do processo MIG/MAG Convencional. Soldagens realizadas através do processo MIG/MAG com Curto-Circuito Controlado sob severas condições de remoção de calor, em diferentes níveis de energia de soldagem e também em diferentes posições de soldagem mostraram que...

Trincamento sob tensão induzido pelo hidrogênio em aços superdúplex submetidos à proteção catódica

Vitiello, Rodrigo Pommerehn
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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25.91%
Este trabalho é uma revisão do estado da arte sobre o trincamento sob tensão induzido pelo hidrogênio (TTIH) em aços superdúplex submetidos à proteção catódica. O trabalho propõe um ponto de vista amplo e didático sobre o assunto, abordando questões relevantes tanto para as etapas de projeto, fabricação e inspeção, como também para a fase de operação. Devido à recente ocorrência de algumas falhas em campo, diversos estudos vêm sendo desenvolvidos no intuito de melhor compreender a influência do hidrogênio no comportamento à fratura dos aços superdúplex e, a partir disto, estabelecer critérios e limites de segurança. Atualmente, sabe-se que o TTIH ocorrerá somente se três condições forem estabelecidas: presença de material susceptível, disponibilidade de hidrogênio difusível e nível elevado de tensões. A parte final do trabalho apresenta um estudo de caso no qual é aplicado um dos critérios estabelecidos pela principal entidade regulamentadora no assunto (DNV) e são sugeridas medidas práticas no intuito de garantir a integridade da estrutura em questão.; The present work is a state of the art review regarding the hydrogen induced stress cracking (HISC) in superduplex stainless steels by cathodic protection. The work proposes a didactical approach about the matter...

Avaliação do fenômeno de união de trincas induzidas pelo hidrogênio e sua influência na integridade estrutural de um vaso de pressão

Franceschini, André Schwarz
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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46.19%
Componentes e equipamentos utilizados na indústria petroquímica estão suscetíveis a presença de descontinuidades e, por esta razão, diversas pesquisas são desenvolvidas com o intuito de aprimorar e criar novos métodos para evitar, remediar ou controlar estas, de forma a não causarem um dano à integridade estrutural. Neste trabalho é avaliado um conjunto de trincas induzidas pelo hidrogênio (TIH), através do método de elementos finitos, com a finalidade de verificar o fenômeno de união das suas extremidades formando uma trinca contínua do tipo SWC (Stepwise Cracking). Também se verifica a influência do conjunto de trincas à integridade da estrutura com base na metodologia Fitness for Service (FFS) através do uso dos diagramas de avaliação de falhas (FAD – Failure Assessment Diagram) indicados pelas normas API-579 / ASME FFS-1 e BS 7910 além do procedimento CEGB-R6. Os resultados mostram que o efeito de interação entre as extremidades é intenso quando estas se encontram próximas umas das outras, confirmando assim a tendência de união das fissuras. Também se constata que o fenômeno é fortemente influenciado pela pressão interna presente nas TIH, esta causada pela presença de hidrogênio. Em relação à aceitabilidade das descontinuidades...

Avaliação do nível de hidrogênio difusível no metal de solda depositado por diferentes eletrodos revestidos; Assessing the level of diffusible hydrogen in weld metal deposited by different coated electrodes

Caju, Marcelo Gomes
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso Formato: application/pdf
POR
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56.15%
Este trabalho teve como objetivo avaliar os níveis de hidrogênio difusível no metal de solda depositado por diferentes eletrodos revestidos. Foi utilizado o processo de Soldagem a Arco com Eletrodos Revestidos com diferentes classes de eletrodos revestidos. As principais origens deste hidrogênio são a umidade no revestimento do eletrodo revestido e em alguns casos, do próprio material orgânico com o qual este revestimento é composto. Este teor de hidrogênio, dependendo da sua quantidade, agindo em conjunto com microestruturas frágeis (martensita) e com as tensões que se desenvolvem nas juntas soldadas, pode gerar a “Trinca Induzida pelo Hidrogênio”. Para a presente análise, foram utilizadas as três classes diferentes de eletrodos revestidos mais comumente encontrados no mercado, ou seja: Celulósico, Rutílico e Básico. O metal de solda na fase líquida absorve uma considerável quantidade de hidrogênio (atômico) na sua poça de fusão e durante a etapa em que resfria, este se difunde migrando para a zona afetada pelo calor (ZAC). Com isso, passa a ser muito grande a possibilidade da formação de trincas, caso existam condições para tal, como mencionado. Através da soldagem de corpos de prova preparados exclusivamente para essa experiência...

Proposta de um novo ensaio para avaliar a susceptibilidade de metais de solda ao fenomeno de trincas induzidas pelo hidrogenio em diferentes ambientes; Proposal of a new test to evaluate the susceptibility of wel metals to the hydrogen induced

Jose Hilton Ferreira da Silva
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 24/02/2005 PT
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66.44%
Este trabalho tem como objetivo principal propor um novo ensaio para avaliar a susceptibilidade de metais de solda ao fenômeno de trincas induzidas pelo hidrogênio em diferentes ambientes. O novo ensaio é composto de duas propostas: a primeira consiste em viabilizar a aplicação do teste G-BOP (Gapped Bead-On-Plate) em chapas finas: a espessura do corpo de prova (50,8mm) é obtida através da montagem de blocos conjugados com chapas finas do aço avaliado como metal de base e chapas de aço ABNT 1020; a segunda proposta baseia-se numa metodologia para realizar os ensaios do teste G-BOP em um ambiente saturado com H2S. Para o desenvolvimento do trabalho foi usado o processo de soldagem a arco com eletrodo tubular (FCAW). Os parâmetros de controle utilizados foram a energia nominal de soldagem e a constante de deposição. O desenvolvimento experimental foi realizado de forma totalmente aleatória, com o auxílio de um procedimento conhecido como planejamento fatorial (PF); foram utilizadas como variáveis de influência o tipo de arame tubular, a temperatura de preaquecimento e o ambiente de ensaio. Como variável de resposta foi avaliado o percentual de trincas de hidrogênio (TH)presente no metal de solda do aço API X80. Os resultados foram submetidos à análise de variância e validados para uma confiança de 90%. Os resultados de trincas de hidrogênio foram discutidos em função da composição química...

Adequação do ensaio TEKKEN para a avaliação de trincas em soldas de aço API X-80; Adequation of the TEKKEN test to evaluate the cracking in welds of API X-80 steel

Rodrigo Luis Perea Corimaya
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 27/11/2009 PT
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26.17%
No desenvolvimento deste trabalho utilizou-se o ensaio de auto-restrição TEKKEN com o propósito de adequar este teste para a avaliação do trincamento da junta soldada do aço API X80. Para a execução das soldas foi usado o processo de soldagem a arco com eletrodo tubular (FCAW), utilizando o aço API X80 e os eletrodos E71T-1 e E 71T8-K6. O desenvolvimento experimental realizou-se através do planejamento fatorial 23 (PF); as variáveis de influência estudadas foram: a temperatura de preaquecimento, o tipo de arame tubular e o tipo de chanfro do teste. Como variável de resposta foi avaliada a presença de trincas na junta soldada. Os resultados obtidos foram discutidos em função de duas energias de soldagem definidas em 2,0 kJ/mm e 1,0kJ/mm. A variação do insumo de calor teve como propósito aumentar a taxa de resfriamento e, consequentemente, aumentar a restrição do teste, induzindo ao trincamento a frio na junta soldada. Também foram avaliados o teor de hidrogênio residual, a microestrutura e a dureza resultantes. Neste trabalho concluiu-se que, apesar do alto teor de hidrogênio residual encontrado, da elevada taxa de resfriamento imposta durante o processo de soldagem e da presença de microestrutura suscetível...

Yield of aromatics from naphthenics upon catalytic cracking

Pujro,Richard A.; Falco,Marisa G.; Pedrosa,Anne M. Garrido; Souza,Marcelo J. B.; Morgado Jr.,Edisson; Sedran,Ulises
Fonte: Sociedade Brasileira de Química Publicador: Sociedade Brasileira de Química
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/07/2012 EN
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36.22%
Cis- and trans-decalin were reacted over cracking catalysts to study the formation of aromatics in a particular fraction of the liquid products obtained in the fluid catalytic cracking process (FCC). A batch, fluidized bed CREC riser simulator reactor was used at 673 and 723 K and contact times varied from 3 to 15 s. Cis-decalin was much more reactive. Despite differences induced and measured in their accessibility indices, the catalysts led to similar activity profiles, suggesting that diffusion restrictions do not prevail. Products were C1-C12 hydrocarbons while coke was very low. Isomerization, cracking, hydrogen transfer, ring opening, ring contraction and alkylation reactions occurred and products from the various reactions were observed at very short reaction times. Bicyclic C10 naphthenics and alkyl-substituted C7-C11 aromatics or naphtheno-aromatics were the most important products. A reaction mechanism with three initial routes (isomerization, ring opening and direct hydrogen transfer reactions) was proposed.

Environmentally induced cracking of API grade steel in near-neutral pH soil

Bueno,A. H. S.; Gomes,J. A. C. P.
Fonte: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM Publicador: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2009 EN
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66.24%
Environmentally induced cracking of pipeline steels in contact with soil have been investigated. Different soils were prepared in order to determine their physical, chemical and bacteriological characteristics. Slow strain rate testing was carried out by using electrolytes obtained from soil samples and NS4 standard solution. Stress vs. strain curves of API 5L grade X46, X60 and X80 steels were obtained at different electrode potentials (Ecorr, 100 mV below Ecorr and 300 mV below Ecorr) with 9 x 10-6 s-1 strain rate. The results obtained with API 5L X46 in soil solution were compared with slow strain rate test (SSRT) results obtained using a strain rate of 9 x 10-7s-1 to the same steel. All results showed the incidence of cracking and their dependence on the potential imposed, revealing the SCC (Stress corrosion cracking) susceptibility of the steels. It was also observed that the hydrogen embrittlement - HE - has an important contribution to cracking initiation and propagation. Cracking morphology was similar to the SCC reported on field condition where transgranular cracking were detected in a pipeline collapsed by land creeping. It was important to point out that even under cathodic potentials the material showed the incidence of secondary cracking and a significant reduction of ductility.

IN VIVO SEVERE CORROSION AND HYDROGEN EMBRITTLEMENT OF RETRIEVED MODULAR BODY TITANIUM ALLOY HIP-IMPLANTS

Rodrigues, Danieli C.; Urban, Robert M.; Jacobs, Joshua J.; Gilbert, Jeremy L.
Fonte: PubMed Publicador: PubMed
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em /01/2009 EN
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25.91%
Titanium alloys are widely used in total-joint replacements due to a combination of outstanding mechanical properties, biocompatibility, passivity and corrosion resistance. Nevertheless, retrieval studies have pointed out that these materials can be subjected to localized or general corrosion in modular interfaces when mechanical abrasion of the oxide film (fretting) occurs. Modularity adds large crevice environments, which are subject to micromotion between contacting interfaces and differential aeration of the surface. Titanium alloys are also known to be susceptible to hydrogen absorption, which can induce precipitation of hydrides and subsequent brittle failure. In this work, the surface of three designs of retrieved hip-implants with Ti-6Al-4V/Ti-6Al-4V modular taper interfaces in the stem were investigated for evidence of severe corrosion and precipitation of brittle hydrides during fretting-crevice corrosion in the modular connections. The devices were retrieved from patients and studied by means of scanning electron microscopy (SEM), x-ray diffraction (XRD) and chemical analysis. The surface qualitative investigation revealed severe corrosion attack in the mating interfaces with evidence of etching, pitting, delamination and surface cracking. In vivo hydrogen embrittlement was shown to be a mechanism of degradation in modular connections resulting from electrochemical reactions induced in the crevice environment of the tapers during fretting-crevice corrosion.

Metodologia para análise de trincas de hidrogênio em soldas através de ensaios destrutivos e emissão acústica; Methodology of Analysis of Hydrogen Cracking in Welding using Destructive Test and Acoustic Emission

Silva, Hebert Roberto da
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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76.36%
A evolução dos processos de soldagem, registrada nos últimos anos em todo mundo, tem ocorrido devido a este processo de fabricação estar relacionado com a maioria das aplicações industriais, seja na construção como na recuperação de componentes. Para isso procedimentos utilizados para avaliar a susceptibilidade a trincas em estruturas metálicas vêm sendo constantemente aperfeiçoados. Logo, o aprimoramento científico e tecnológico nestes seguimentos tornou-se não só uma necessidade, mas uma questão de sobrevivência. As trincas de hidrogênio são um dos mais graves e persistentes defeitos encontrados na soldagem dos aços, conforme demonstrado pela avaliação de custos e da perda de tempo e reparos de peças e estruturas soldadas, quando comparadas com outros defeitos originados pela utilização deste processo. Durante a soldagem, a ZAC é submetida a ciclos térmicos, com mudança em sua microestrutura e propriedades mecânicas sendo notória a possibilidade de trincamento nesta região. Neste sentido o objetivo deste trabalho foi apresentar uma metodologia para a determinação e avaliação da formação e propagação da trinca de hidrogênio utilizando um sistema de Emissão Acústica, nos ensaios de susceptibilidade a trinca (G-BOP e Tekken) em um aço de Alta Resistência e Baixa Liga. Foram ensaiados corpos de prova utilizando os processos eletrodo revestido e MIG/MAG...

Effect of Hydrogenation on Fracture Mode of a Reactor Pressure Vessel Steel

NYKYFORCHYN H; TSYRULNYK O; STUDENT O; TAYLOR Nigel
Fonte: Karpenko Physico-Mechanical Institute Publicador: Karpenko Physico-Mechanical Institute
Tipo: Articles in Journals Formato: Printed
ENG
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25.86%
The conditions for hydrogen-induced intergranular fracture in an artificially embrittled, low-alloyed reactor pressure vessel were investigated using fracture toughness and stress corrosion cracking tests. The specimens were taken from two locations: the heat affected zone beneath the cladding and the base material directly below the heat-affected zone. A hydrogenating system allowed the tests to be carried out on both pre-hydrogenated specimens or with continuous hydrogenation during testing itself. Overall the results demonstrate a detrimental effect of hydrogen on sub-critical crack growth resistance of both materials. At 120¿C (close to the upper shelf) it led to a lower energy ductile fracture mode and isolated instances of transgranular fracture. At ambient temperature (in the ductile to brittle transition regime) some mixed intergranular and transgranular sub-critical crack growth was observed.; JRC.DG.F.8-Renewable Energy (Ispra)

The effect of water temperature on underbead cracking of underwater wet weldments

Johnson, Robert L
Fonte: Monterey, California. Naval Postgraduate School Publicador: Monterey, California. Naval Postgraduate School
ENG
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46.32%
Approved for public release; distribution is unlimited; Specifications for Underwater Welding have not yet addressed the effect of water temperature on weldment microstructure. The environmental effects on Underwater Wet Welding using a shielded metal arc welding (SMAW) process are severe with higher quenching rates, porosity, slag inclusions and diffusible hydrogen levels. One of the problems associated with these high quenching rates and high diffusible hydrogen levels is the increased likelihood of underbead cracking in the heat affected zone (HAZ), particularly with steel weldment which have a higher carbon equivalent (approximately greater than 0.3). In this work, the underbead cracking resulting in three underwater test welds made on ASTM 516 grade 70 steel three different water temperatures (2.8 deg C, 10 deg C and 31 deg C) was investigated. This was done by optical and scanning electron microscopy (SEM) and by making microhardness measurements. HAZ underbead cracking was observed in all three weldments, but was much less prevalent in the 31 deg C sample and could only be seen at high magnifications in the optical microscope. The cracking in this weldment only appeared to occur in isolated regions where head tempering had been ineffective for some reason. The weldments made at 10 deg C and 2.8 deg C both showed extensive evidence of underbead HAZ cracking typical of that associated with rapid cooling rates...

The Influence of TIG Welding Thermal Cycles on HSLA-100 Steel Plate

Bhole, Sanjiwan D.; Fox, Alan G.
Fonte: Monterey, California. Naval Postgraduate School Publicador: Monterey, California. Naval Postgraduate School
Tipo: Relatório
EN_US
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25.93%
Approved for public release; distribution is unlimited.; A series of five bead on plate autogenous tungsten-inert-gas (TIG) welds were performed on U.S. Navy HSLA-100 steel. Power variations in these welds was achieved by altering the welding speed, voltage and current and were as follows (in kJ/mm); 0.7, 1.1, 1.2, 1.6 and 2.2. No evidence was found of either weld metal or underbead HAZ cracking in any of the welds illustrating the advantage of low carbon steel for both weld wire and base plate. Microhardness traverses across both the weld metals and HAZs gave a maximum. Vickers diamond pyramid hardness of 345 HV in the coarse grain HAZ next to the fusion line in the lowest power weld; for the highest power weld this was somewhat lower at 328 HV. These are well below 375 which is usually considered to be the lowest Vickers Hardness value for which severe hydrogen induced cold cracking is observed in this type of steel. Optical, scanning and transmission electron microscopy studies of the coarse grain HAZ microstructure in the regions of maximum hardness was correlated with the continuous cooling transformation diagram for this steel and good agreement between observed and predicted microstructures was obtained.

Fisuración inducida por hidrógeno de aceros soldables microaleados: caracterización y modelo de comportamiento

Álvarez Laso, José Alberto
Fonte: Universidad de Cantabria Publicador: Universidad de Cantabria
Tipo: Tese de Doutorado
SPA
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66.37%
RESUMEN: Las condiciones ambientales de trabajo de los aceros estructurales y de conducciones en instalaciones energéticas y petrolíferas han puesto en evidencia la necesidad de encontrar una metodología de caracterización de su resistencia a la fisuración, tanto en régimen de dominio elástico como elastoplástico. Este trabajo recoge una metodología experimental y analítica adecuada para ser aplicada a los procesos de fisuración estudiados sobre probetas y estructuras, en particular a aquéllos asociados a la presencia de ambientes agresivos, como corrosión bajo tensión o fisuración inducida por hidrógeno de aceros microaleados. Una vez aplicada y validada, la metodología ofrece resultados de gran interés en la caracterización cuantitativa del comportamiento de fisuración y su correlación con los micromecanismos de rotura presentes. Esta tesis se ha mostrado eficaz en la caracterizacióny establecimiento de un modelo de comportamiento de aceros microaleados utilizados en condiciones de fisuración inducida por hidrógeno, como es el caso de las plataformas petrolíferas en alta mar (estructuras off-shore).; ABSTRACT: The environmental conditions of employment of structural steel and energy pipelines and oil facilities have highlighted the need to find a methodology for characterizing their resistance to cracking...

Bulk Hydrides and Delayed Hydride Cracking in Zirconium Alloys

TULK, ERIC
Fonte: Quens University Publicador: Quens University
Tipo: Tese de Doutorado
EN; EN
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36.24%
Zirconium alloys are susceptible to engineering problems associated with the uptake of hydrogen throughout their design lifetime in nuclear reactors. Understanding of hydrogen embrittlement associated with the precipitation of brittle hydride phases and a sub-critical crack growth mechanism known as Delayed Hydride Cracking (DHC) is required to provide the engineering justifications for safe reactor operation. The nature of bulk zirconium hydrides at low concentrations (< 100 wt. ppm) is subject to several contradictory descriptions in the literature associated with the stability and metastability of γ-phase zirconium hydride. Due to the differing volume expansions (12-17%) and crystallography between γ and δ hydride phases, it is suggested that the matrix yield strength may have an effect on the phase stability. The present work indicated that although yield strength can shift the phase stability, other factors such as microstructure and phase distribution can be as or more important. This suggests that small material differences are the reason for the literature discrepancies. DHC is characterised by the repeated precipitation, growth, fracture of brittle hydride phases and subsequent crack arrest in the ductile metal. DHC growth is associated primarily the ability of hydrogen to diffuse under a stress induced chemical potential towards a stress raiser. Knowledge of the factors controlling DHC are paramount in being able to appropriately describe DHC for engineering purposes. Most studies characterise DHC upon cooling to the test temperature. DHC upon heating has not been extensively studied and the mechanism by which it occurs is somewhat controversial in the literature. This work shows that previous thermo-mechanical processing of hydrided zirconium can have a significant effect on the dissolution behaviour of the bulk hydride upon heating. DHC tests with γ-quenched...

Variaveis de influencia do teste G-BOP; Variables of influence of the G-BOP test

Francisco Edson Nogueira Fraga
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/07/2005 PT
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45.91%
Trinca induzida por hidrogênio é um dos defeitos mais graves que ocorrem em juntas soldadas de diversos aços. Esta falha mecânica ocorre com bastante freqüência na zona afetada pelo calor (ZAC) destes materiais. Com o desenvolvimento de novos aços, o risco da ocorrência de trincamento na ZAC tem se reduzido cada vez mais e passado a ocorrer com mais freqüência no metal de solda (MS). O teste G-BOP (Gapped Bead-on-Plate) destaca-se dentre os vários testes autodestrutivos pela grande aplicação em avaliar susceptibilidade de ocorrência de trincas de hidrogênio somente no cordão de solda. As principais vantagens deste teste são: baixo custo quando comparado a outros testes, simplicidade na execução e facilidade em quantificar trincas a frio no MS. Apesar de todas as vantagens, este teste tem sérias limitações e uma delas é o fato de não ser normalizado. Visando contribuir com informações que possam agregar maior confiabilidade e contribuir para a normalização do teste G-BOP, este trabalho teve como objetivo principal estudar de maneira sistemática e científica a influência das principais variáveis do teste G-BOP (dimensão do rebaixo, energia nominal de soldagem e temperatura de preaquecimento) sobre a variável de resposta...

Development of an optimized methodology for tensile testing of carbon steels in hydrogen environment

Cuadros Fernández, Pau; Baró, M.D.
Fonte: Universidade Autônoma de Barcelona Publicador: Universidade Autônoma de Barcelona
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso Formato: application/pdf
Publicado em //2009 ENG
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45.96%
The study was performed at OCAS, the Steel Research Centre of ArcelorMittal for the Industry market. The major aim of this research was to obtain an optimized tensile testing methodology with in-situ H-charging to reveal the hydrogen embrittlement in various high strength steels. The second aim of this study has been the mechanical characterization of the hydrogen effect on hight strength carbon steels with varying microstructure, i.e. ferrite-martensite and ferrite-bainite grades. The optimal parameters for H-charging - which influence the tensile test results (sample geometry type of electrolyte, charging methods effect of steel type, etc.) - were defined and applied to Slow Strain Rate testing, Incremental Step Loading and Constant Load Testing. To better understand the initiation and propagation of cracks during tensile testing with in-situ H-charging, and to make the correlation with crystallographic orientation, some materials have been analyzed in the SEM in combination with the EBSD technique. The introduction of a notch on the tensile samples permits to reach a significantly improved reproducibility of the results. Comparing the various steel grades reveals that Dual Phase (ferrite-martensite) steels are more sensitive to hydrogen induced cracking than the FB (ferritic-bainitic) ones. This higher sensitivity to hydrogen was found back in the reduced failure times...