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Estudo do mecanismo de corrosão por pites em água do mar de aços inoxidáveis supermartensíticos microligados com Nb e Ti; Study of pitting corrosion mechanism of supermartensitic stainless steels microalloyed with Nb and ti in sea water

PICON, Carlos Alberto; FERNANDES, Frederico Augusto Pires; TREMILIOSI-FILHO, Germano; RODRIGUES, Cesar Augusto D.; CASTELETTI, Luiz Carlos
Fonte: Escola de Minas Publicador: Escola de Minas
Tipo: Artigo de Revista Científica
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46.48%
Os aços inoxidáveis supermartensíticos (SMSS) são usados em ambientes agressivos devido à sua boa soldabilidade, boas propriedades mecânicas em temperaturas elevadas e superior resistência à corrosão sob tensão. Aplicações na exploração de petróleo demandam superior combinação de propriedades e os aços inoxidáveis duplex e superduplex têm sido aplicados nessa área, a despeito de seus custos elevados. Os SMSS consistem numa alternativa técnica e econômica ao uso daqueles aços. Nesse trabalho, adições de Nb e Ti foram realizadas com o intuito de minimizar o efeito de sensitização, promover o refino de grãos e foram estudados os aspectos microestruturais e a resistência à corrosão por pites em água do mar. A formação e a evolução dos pites foram acompanhadas por ensaios de corrosão, microscopia óptica e eletrônica, focalizando suas morfologias. O aço com Ti apresentou o melhor desempenho quanto à corrosão, com o maior potencial de corrosão e menor potencial de pite entre os aços em estudo. O aço com Nb, apesar de apresentar potencial de corrosão superior ao do aço sem adição, teve um potencial de pite inferior ao do mesmo.; Supermartensitic stainless steel (SMSS) is increasingly used in harsh environments due to its good weldability and mechanical properties at higher temperatures and high resistance to corrosion under stress. Applications in oil exploration demand a superior combination of properties and duplex and superduplex stainless steels have been widely applied in this area...

Comparison between DC(+) and Square Wave AC SAW Current Outputs to Weld AISI 304 for Low-Temperature Applications

TOMA, R. E.; BRANDI, S. D.; SOUZA, A. C.; MORAIS, Z.
Fonte: AMER WELDING SOC Publicador: AMER WELDING SOC
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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26.27%
Welded equipment for cryogenic applications is utilized in chemical, petrochemical, and metallurgical industries. One material suitable for cryogenic application is austenitic stainless steel, which usually doesn`t present ductile/brittle transition temperature, except in the weld metal, where the presence of ferrite and micro inclusions can promote a brittle failure, either by ferrite cleavage or dimple nucleation and growth, respectively. A 25-mm- (1-in.-) thick AISI 304 stainless steel base metal was welded with the SAW process using a 308L solid wire and two kinds of fluxes and constant voltage power sources with two types of electrical outputs: direct current electrode positive and balanced square wave alternating current. The welded joints were analyzed by chemical composition, microstructure characterization, room temperature mechanical properties, and CVN impact test at -100 degrees C (-73 degrees F). Results showed that an increase of chromium and nickel content was observed in all weld beads compared to base metal. The chromium and nickel equivalents ratio for the weld beads were always higher for welding with square wave AC for the two types of fluxes than for direct current. The modification in the Cr(eq)/Ni(eq) ratio changes the delta ferrite morphology and...

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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106.78%
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...

Caracterização de macro e micro-inclusões em aços acalmados ao alumínio produzidos por lingotamento contínuo.; Characterization of macro and micro inclusions in Al-killed steels produced by continuous casting.

Moraes, Luís Augusto Batista de
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 24/08/2009 PT
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46.33%
Neste trabalho foram estudadas 10 corridas em duas usinas siderúrgicas semi-integradas, de aço baixa liga para uso em construção mecânica. Em cada uma das corridas foram retiradas 9 amostras, cada uma ao final de uma etapa do processo de produção: após a remoção de escória na panela, antes da desgaseificação a vácuo, após a desgaseificação a vácuo, após a adição de arame de Al, após a adição de arame de CaSi, após a adição de arame de S, após o fim da turbulência no distribuidor no lingotamento contínuo, 30 minutos após o fim da turbulência no distribuidor no lingotamento contínuo, e 60 minutos após o fim da turbulência no distribuidor no lingotamento contínuo. As amostras foram preparadas metalograficamente e analisadas ao microscópio eletrônico de varredura (MEV) com espectrometria de dispersão de energia (EDS), a fim de se identificar as inclusões presentes no aço em cada etapa do processo. Com isto pode-se fazer a caracterização das inclusões encontradas em cada etapa do processo e a sua classificação segundo a composição química e morfologia. Através da comparação da composição química das inclusões encontradas ao final do refino e no lingotamento contínuo foi possível verificar uma tendência de formação de inclusões de espinélio...

Avaliação da resistência a corrosão-fadiga do aço API 5L X65 revestido com AISI 308L SI

Antunes, Márcio Ribeiro
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
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26.15%
O objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento das propriedades mecânicas e a resistência a corrosão sob fadiga de um segmento de duto de aço micro-ligado API 5L X65 revestido internamente com aço inoxidável AISI 308 L Si pelo processo de soldagem GMAW. Para esta avaliação, o duto foi revestido por soldagem e seccionado obtendo corpos de prova retangulares a fim de realizar os seguintes ensaios: dobramento, fadiga ao ar, fadiga em meio agressivo, ensaio de push-off, ensaios de microdureza e, ainda, análises metalográfica, fractográfica e análise química. Os ensaios de dobramento e os ensaios de fadiga foram feitos a três pontos. O ensaio de dobramento serviu para qualificar o revestimento e determinar os parâmetros de carga para os ensaios de fadiga. Estes resultados de fadiga ao ar e fadiga em meio agressivo (corrosão-fadiga) foram apresentados em uma Curva S-N. Já os ensaios de push-off foram realizados para verificar a aderência do revestimento, sendo este um ensaio qualitativo. A tensão de cisalhamento obtida pelo ensaio push-off apresentou-se satisfatória. Os ensaios de microdureza juntamente com as análises metalográficas foram empregados para caracterizar o material mecanicamente e microestrutural. A análise fractográfica caracterizou a posição no qual originaram as falhas decorrentes dos ensaios...

Desenvolvimento de novos revestimentos por aspersão térmica à arco para proteção contra desgaste erosivo em trocadores de calor ar/gases

Costa, Rodrigo Cardoso
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
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16.24%
Uma alternativa à utilização de tubos de alto custo, resistentes a erosão por partículas sólidas, nos trocadores de calor ar/gases de usinas termelétricas a carvão, é o revestimento por aspersão térmica com ligas especiais de média a alta dureza. Dentre os processos de aspersão térmica, os mais usualmente empregados para a deposição de revestimentos contra desgaste são por HVOF (High-Velocity Oxyfuel), PS (Plasma Spraying) e AS (Arc Spraying). O processo aspersão térmica a arco (AS) propicia alta produtividade devido a uma maior taxa de deposição quando comparado com os outros processos, além do custo operacional significantemente mais baixo para a fabricação de revestimentos. Neste trabalho, foram depositadas por AS quatro ligas metálicas contra o desgaste erosivo a base de carboneto de tungstênio, superligas de níquel, ligadas ao boro e aço inoxidável martensítico em comparação ao aço ASTM 178 grau A, o qual é atualmente empregado nos tubos do trocador de calor. A avaliação foi feita a partir de ensaios de erosão acelerada (norma ASTM G76), metalografia e MEV. Verificou-se que o comportamento dos revestimentos contendo grande quantidade de defeitos, principalmente porosidade, quando expostos ao desgaste acelerado numa temperatura de 370°C...

Estudo termodinâmico da influência dos microelementos (V, Nb, Al e Ti) no crescimento dos grãos em aços forjados a quente; Thermodynamics studies of the influence of the micro alloying elements (V, Nb, Al e Ti) on grain growth in hot forging steels

Romeiro, Lauro Correa
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
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46.29%
São realizados estudos termodinâmicos de nitretos, carbonetos e carbonitretos dos microelementos V, Nb, Al e Ti, utilizando bancos de dados computacionais do programa FactSage, com finalidade de verificar seus potenciais como inibidores do crescimento do grão na faixa de temperatura do processo de forjamento a quente dos aços. Um procedimento para verificação da solubilidade dos compostos dos microelementos por meio do FactSage foi desenvolvido e foram estudadas situações mais complexas e menos abordadas na literatura, tais como o efeito combinado de dois microelementos no aço e o estudo do comportamento dos carbonitretos em altas temperaturas com variantes do porcentual de carbono e nitrogênio. Os estudos demonstraram que os nitretos com presença de titânio possuem elevada estabilidade em altas temperaturas e, por isso, são potencialmente muito efetivos no controle do crescimento do grão. Alguns carbonetos com presença de nióbio apresentam também uma boa estabilidade em altas temperaturas, assim como os carbonitretos desses dois elementos. Foi verificada uma boa correlação dos produtos de solubilidade obtidos tanto por métodos experimentais como por cálculos termodinâmicos apresentados pela literatura, bem como a valiosa contribuição do software para estudos de precipitação e dissolução de carbonetos...

Caracterização mecânica e microestrutural de um aço baixo carbono microligado com estrutura multifásica

Eilises, C. C. A.; Hashimoto, Tomaz Manabu; Abdalla, A. J.; Pereira, Marcelo dos Santos
Fonte: Rede Latino-Americana de Materiais Publicador: Rede Latino-Americana de Materiais
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 398-404
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36.17%
Neste trabalho foi realizada a caracterização mecânica e microestrutural de um aço microligado com estrutura multifásica. Foi aplicado tratamento térmico pré-determinado, objetivando a formação de uma microestrutura multifásica no material. Na caracterização microestrutural foram utilizados ataques químicos à base de metabissulfito de sódio e ácido pícrico, enquanto a caracterização mecânica foi realizada através de ensaios de tração. Os resultados demonstram o elevado potencial dos aços multifásicos em aplicações que necessitem de valores superiores de resistência e ductilidade, pois tanto para temperatura isotérmica de 400ºC quanto para 350ºC houve um ganho no limite de resistência à tração ficando em torno de 786MPa e 773MPa respectivamente, representando um aumento de 15,5% e 13,6% com relação ao material fornecido.; A mechanical and microstructural characterization of a multiphase micro alloyed steel was realized in this work. A predetermined heat treatment was realized in order to nucleate a multiphase microstructure in the material. In the microstuctural characterization sodium metabisulfite and picric acid echants were applied, while the mechanical characterization was realized by tensile tests. The results showed a high potential of multiphase steel in applications that needs greater values of strength and ductility...

Estudo do mecanismo de corrosão por pites em água do mar de aços inoxidáveis supermartensíticos microligados com Nb e Ti

Picon, Carlos Alberto; Fernandes, Frederico Augusto Pires; Tremiliosi-Filho, Germano; Rodrigues, Cesar Augusto D.; Casteletti, Luiz Carlos
Fonte: Escola de Minas Publicador: Escola de Minas
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 65-69
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46.48%
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Os aços inoxidáveis supermartensíticos (SMSS) são usados em ambientes agressivos devido à sua boa soldabilidade, boas propriedades mecânicas em temperaturas elevadas e superior resistência à corrosão sob tensão. Aplicações na exploração de petróleo demandam superior combinação de propriedades e os aços inoxidáveis duplex e superduplex têm sido aplicados nessa área, a despeito de seus custos elevados. Os SMSS consistem numa alternativa técnica e econômica ao uso daqueles aços. Nesse trabalho, adições de Nb e Ti foram realizadas com o intuito de minimizar o efeito de sensitização, promover o refino de grãos e foram estudados os aspectos microestruturais e a resistência à corrosão por pites em água do mar. A formação e a evolução dos pites foram acompanhadas por ensaios de corrosão, microscopia óptica e eletrônica, focalizando suas morfologias. O aço com Ti apresentou o melhor desempenho quanto à corrosão, com o maior potencial de corrosão e menor potencial de pite entre os aços em estudo. O aço com Nb, apesar de apresentar potencial de corrosão superior ao do aço sem adição...

Avaliação da tenacidade em um aço microligado, grau API, para aplicação em linhas dutoviárias de petróleo e gás

Yasuda, Deborah Ventura
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
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36.55%
In order to study the mechanical properties of micro alloyed steel API 5L X70, a material used to manufacture pipes for pipeline transportation lines for use in oil and gas, a study was made of toughness, tensile strength, impact strength, hardness and microstructure steel. To perform these various tests were made where they can acquire the characteristics of the material. Were performed at the Faculty of Engineering in Guaratinguetá in the Department of Materials and Technology and the tensile tests, Charpy impact test, metallography and hardness testing of material API 5L X70, all tests were done with the help of technical laboratories. With these data can be an analysis of the material about his tenacity, his toughness and fragility, its hardness, its yield strength and its maximum voltage. After being asked the analyzes discussed the results showed that the micro alloyed steel API 5L X70 steel is a very tenacious, it absorbs impact energy of 300 Joules though without a break for the full body of evidence showing its tenacity; Visando estudar as propriedades mecânicas do aço microligado API 5L X70, um material utilizado para a fabricação de tubulações para linhas dutoviárias de petróleo e gás natural, foi feito um estudo da tenacidade...

Study of the thermomechanical behavior of API 5L X80 steel micro-alloyed with Nb-Ti through hot torsion tests

Martins,Fernanda Huebra; Machado,Marcelo Lucas Pereira
Fonte: Escola de Minas Publicador: Escola de Minas
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2015 EN
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56.55%
Abstract The controlled rolling of high strength low alloy steel has been widely used in the production of large diameter pipes for the oil and gas industry. The thermo-mechanical control process (TMCP) is used to maximize grain refinement and achieve both higher strength and toughness in the steels. In this sense, API 5L X80 micro-alloyed Nb-Ti steel was submitted to hot torsion tests to evaluate its hot deformation behavior. The critical temperatures (Tnr, Ar3 and Ar1) were obtained by testing with multiple strains in continuous cooling. From the flow stress curves generated in the isothermal tests, it was possible to obtain a critical strain that starts dynamic recrystallization, the peak strain for temperatures ranging from 1150ºC to 850ºC, and the strain rates at 0.2; 0.4 and 0.8s-1. The results showed that peak and critical stress values increase as the temperature decreases and strain rate increases.

Evaluation of the transformation mechanisms and mechanical properties of ferrite: martensite microalloyed steels

Henry,Ovri; Monde,Kamma Celestine
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2008 EN
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36.17%
The influence of starting point microstructures on the transformation mechanisms and mechanical properties of a micro alloyed steel after annealing in the alpha + gamma region have been investigated. Three different microstructures: austenite, pearlite in a ferrite matrix and martensite were used as starting point microstructures for the production of dual (alpha + ) phase structures in the test steel. Photomicrographs obtained from metallographic examination of the heat treated samples were used as criteria for the assessment of results obtained from impact toughness and hardness testing. The results obtained showed that the transformation mechanisms and hence the morphology of ferrite - martensite microalloyed steels are strongly influenced by their initial microstructural details. Ferrite - martensite structures produced via the intercritical quench (IQ) treatment, with martensite as the starting point microstructure, have the best combination of hardness and impact energy.

Influencia de los recubrimientos dúplex sobre las propiedades mecánicas y resistencia al desgaste del acero AISI 4140 bonificado

Fonte: Fondo Editorial EIA Publicador: Fondo Editorial EIA
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 28/10/2013 ES
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26.24%
El acero AISI 4140 es un acero de baja aleación al cromo/molibdeno de elevada resistencia mecánica y buena tenacidad, el cual se utiliza para la fabricación de piezas de maquinaria como piñones, cigüeñales, ejes de levas, etc. Sin embargo, su resistencia al desgaste es bastante limitada y suele ser mejorada mediante el tratamiento superficial de la nitruración. El propósito de este trabajo consistió en mejorar las propiedades mecánicas e incrementar la resistencia al desgaste del acero 4140 mediante la aplicación de un tratamiento superficial DUPLEX consistente en la nitruración líquida (conocida como Teniffer) seguido del depósito de un recubrimiento duro de nitruro de titanio (TiN). La microestructura cristalina fue evaluada mediante difracción de rayos X, la morfología y la composición química fue determinada por microscopía SEM y espectroscopía de energía dispersiva de rayos X (EDS), las propiedades tribológicas fueron analizadas mediante mediciones en un tribómetro de tipo esfera sobre disco y la microdureza se determinó por el método Vickers.; The AISI 4140 steel is a low chrome/molybdenum alloyed steel with high tensile strength and good toughness, which is normally used for the manufacture of machine parts such as gears...

The effect of grain refinement on the mechanical properties of a micro alloyed steel

Suarez,M.A.; Alvarez,O.; Alvarez-Pérez,M. A.; Herrera,R.; Zorrilla,C.; Valdez,S.; Juárez-Islas,J. A.
Fonte: Sociedad Mexicana de Física Publicador: Sociedad Mexicana de Física
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/10/2012 EN
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56.27%
High strength low alloy steel was produced by electric arc furnace, vacuum degassing, ladle treatment and continuous casting route. The steel was hot rolled by applying a schedule to simulate industrial control of hot rolling procedure for the production of plates as closely as possible in laboratory level, in order to investigate the effect of applying different strain rates onto hot rolling procedure in the range of temperatures between 1250 to 900°C. After the hot rolling procedure, the plate was spray cooled at a cooling rate of 5°C/s to a temperature of 650°C and then cooled to room temperature. The results showed a grain refinement as a function of the strain rate increases from 1 to 8 s_1 and as a consequence an increase in mechanical properties of: yield strength and ultimate tensile strength; and keeping almost constant the ductility.

The influence of N on hot ductility of V-, Nb-, and Nb-Ti- containing steels using improved thermal simulation of continuous casting

Banks,K.M; Tuling,A; Mintz,B
Fonte: Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy Publicador: Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/10/2011 EN
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36.17%
SYNOPSIS The hot ductility of in situ melted tensile specimens of micro-alloyed steels having C contents in the range 0.12-0.17% (mass %) have been examined over the 700-1000ºC temperature range. An improved testing method for simulating the continuous casting process was used, which takes into account both primary and secondary cooling conditions. Increasing the N content to electric arc furnace levels (0.01% N) was found to cause a serious deterioration in ductility. V-N steel gave better ductility than Nbcontaining steels due to less precipitation. From a cracking perspective, low- N steels are generally recommended but, when not feasible, a combination of Nb and V gives even better ductility. However, to be sure of avoiding transverse cracking in higher N steels a small addition of Ti is required. This resulted in a decrease in the fraction of fine particles and in accord with this better ductility. Transverse cracking of industrial slabs was then avoided