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Title in Portuguese: Caracterização magnética de aços ferríticos FeCrMo submetidos a degradação térmica
Title: Magnetic characterization of ferritic steels FeCrMo subject to thermal degradation
Author: Camelo, Kleyton Jânio
Advisor(s): Vasconcelos, Igor Frota de
Keywords: Ciência dos materiais
Magnetismo
Issue Date: 2013
Citation: CAMELO, K. J. Caracterização magnética de aços ferríticos FeCrMo submetidos a degradação térmica. 2013. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.
Abstract in Portuguese: Os aços Fe-Cr-Mo são amplamente usados em tubulações e componentes que estão constantemente sujeitos a processos de degradação nas indústrias petroquímicas. A exposição desses aços em ambientes agressivos por um período prolongado quando submetidos a elevadas temperaturas tem como consequências alterações microestruturais, precipitações na forma de carbonetos que atuam nos aços afetando sua resistência a fluência e a corrosão. Os aços Fe-Cr-Mo possuem propriedades ferromagnéticas que podem ser exploradas com o objetivo de fornecer informações sobre essas alterações microestruturais. Nesse trabalho foram analisadas as propriedades magnéticas das ligas Fe-9Cr-XMo (X = 1%, 5%, 7% e 9%) e a relação dessas propriedades com a formação de precipitados. Para isso as amostras foram submetidas a tratamentos térmicos de solubilização (com exceção da liga contendo 1% de Mo) e envelhecimento. As análises das propriedades magnéticas foram feitas usando ciclos de histerese obtidos pela técnica de magnetometria de amostra vibrante. Os parâmetros magnéticos analisados foram o campo coercivo, a magnetização residual e a magnetização de saturação. A análise dos precipitados foi feita usando micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura e espectros de EDS, além de histogramas obtidos com auxílio do software ImageJ que mostram a distribuição e o tamanho médio de precipitados. Os resultados obtidos permitem concluir que existe uma relação entre a distribuição e tamanho médio dos precipitados com o campo coercivo. Em geral, o aumento na densidade de precipitados contribui de forma significativa para o aumento na dureza magnética do material, esse mecanismo está relacionado a um processo de ancoragem das paredes de domínio magnético. A magnetização de saturação é afetada tanto pela formação de precipitados quanto pelo teor de molibdênio na liga.
Abstract: Cr-Mo steels are widely used in pipes and components constantly subjected to degradation processes in the petrochemical industries. The exposure of these steels in harsh environments for extended periods when subjected to elevated temperatures lead to microstructural changes, such as carbide precipitation which a ffect its creep and corrosion resistance. Fe-Cr-Mo steels have ferromagnetic properties that can be investigated in order to provide information on these microstructural changes. In this work we analyzed the magnetic properties of Fe-9Cr-Xmo (X = 1%, 5%, 7% and 9%) alloys and the relation between these properties and related to the formation of precipitates. For this, the samples were fi rst subjected to solution heat treatments (except alloy containing 1% Mo) and then aged. The analysis of the magnetic properties was carried out by hysteresis loops obtained by vibrating sample magnetometry. The magnetic parameters analyzed were the coercive fi eld, the residual magnetization and the saturation magnetization. The precipitates were analyzed by scanning electron microscopy and EDS spectra, and their distribution and average size were calculated through histograms obtained by the ImageJ software. The results indicate that the distribution and average size of the precipitates are related to the coercive field. In general, the increase in the density of precipitates contributes signi cantly to the increase in the magnetic hardness of the material. This mechanism is related to a process of pinning the magnetic domain walls. The saturation magnetization is a ffected both by the formation of precipitates and by the molybdenum content in the alloy.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/7109
metadata.dc.type: Dissertação
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