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Tipo:	Tese
Título:	Análises em Microescala do Aço SAE1075 sob Diferentes Rotas de Processo Simuladas em Laboratório Baseadas na Fabricação de Fios Para Aplicação em Armadura de Tração em Risers.
Autor(es):	Leão, Pablo Bruno Paiva
Palavras-chave em português:	Aço perlitico;Tratamento de patenteamento;Cisalhamento;Torção helicoidal
Data do documento:	2024
Citação:	LEÃO, P.B.P. Análises em Microescala do Aço SAE1075 sob Diferentes Rotas de Processo Simuladas em Laboratório Baseadas na Fabricação de Fios Para Aplicação em Armadura de Tração em Risers. 2024. 147f. Tese (Doutorado em Engenharias e Ciência de Materias) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumo:	As camadas de armadura de tração em risers flexíveis são geralmente feitas de fios de aço perlítico com formato retangular e produzidos em uma sequência de fabricação da seguinte forma: laminação a quente → tratamento de patenteamento (PT) → conformação a frio → enrolamento do fio em espiras → alívio de tensões → processo de reenrolamento do arame → conformação helicoidal do fio ao redor da tubulação. Considerando rota de fabricação acima, o comportamento microestrutural e cristalográfico do aço perlítico em cada uma dessas etapas do processo e em etapas combinadas não são relatados simultaneamente na literatura. Nesse sentido, esta pesquisa estudou extensivamente um aço comercial SAE1075 por meio de análises em microescala (principalmente imagem por elétrons secundários e difração de elétrons retroespalhados) ao longo da rota de processos, mencionados anteriormente, e em escala laboratorial simulando a rota real de fabricação dos fios da armadura de tração. Com base nisto, as operações de laminação e tratamentos térmicos foram inicialmente simuladas em laboratório e em quatro rotas de processo com diferentes configurações de 45% de laminação a quente, PT e 65% de laminação a frio. Ainda neste cenário, as amostras laminadas a frio produzidas pelas quatro rotas distintas foram submetidas a dois tratamentos de alívio de tensões (400 e 700 °C por 60 s) e seguidos pela simulação do processo de reenrolamento de fios, por meio de análises alternadas de dobramento comum por três pontos. Essas duas temperaturas de alívio de tensões, a 400 (SR400) e 700 (SR700) °C, resultaram, respectivamente, em microestruturas perlíticas lamelares e parcialmente esferoidizadas. Além disso, uma investigação mais precisa das condições de pearlita lamelar e parcialmente esferoidizada sob dobramento cíclico de três pontos foi realizada por meio de visualizações de elétrons secundários in situ em um microscópio eletrônico de varredura (SEM). Considerando o processo final de torção helicoidal do fio retangular em torno da tubulação, uma máquina de torneamento com um guia de eixo cilíndrico foi utilizada para reproduzir o processo real de torção helicoidal. Foram usados dois ângulos de enrolamento (20 e 60° em relação ao eixo longitudinal do eixo cilíndrico) em amostra com formato de tiras longas e estreitas de aço perlítico lamelar e parcialmente esferoidizado, após terem sido dobradas ciclicamente. Neste procedimento experimental, o comportamento da deformação das amostras SR400 e SR700 foi brevemente avaliado em relação aos principais componentes de tensão gerados durante uma torção helicoidal (cisalhamento, dobramento transversal e dobramento normal). Também, o efeito da tensão de cisalhamento no comportamento de deformação da microestrutura do aço perlítico, geralmente realizado através de experimentos comuns de torção com uma visualização microestrutural difícil, foi investigado por meio de teste de tração-cisalhamento in situ em um SEM. Além disso, a correlação de imagens digitais foi empregada nas visualizações in situ por elétrons secundários realizadas neste trabalho. Os resultados indicaram uma rota de fabricação prejudicial para a microestrutura perlítica resultante. Nesse caso, uma condição de aço perlítico com a orientação de microtextura {111} <112> de laminação a frio mais alta seguida pelo tratamento de alívio de tensões a 700 °C por 60 segundos (SR700) foi a única condição propensa à suscetibilidade de trincas durante os experimentos de dobramento comum. Especificamente, a condição SR700 apresentou um fenômeno de amolecimento e uma falha mais precoce durante os testes de dobramento in situ por três pontos em comparação com a condição SR400. Por fim, esta microestrutura parcialmente esferoidizada foi mais suscetível ao componente de dobramento normal durante a operação de torção helicoidal, o que resulta em maior heterogeneidade de deformação na seção transversal do arame retangular, principalmente para um ângulo de enrolamento helicoidal pequeno.
Descrição:	Leão, P.B.P. Análises em Microescala do Aço SAE1075 sob Diferentes Rotas de Processo Simuladas em Laboratório Baseadas na Fabricação de Fios Para Aplicação em Armadura de Tração em Risers. 2024. 147f. Tese (Doutorado em Engenharias e Ciência de Materias) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
URI:	http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76040
ORCID do(s) Autor(es):	https://orcid.org/0000-0002-5867-9461
Currículo Lattes do(s) Autor(es):	http://lattes.cnpq.br/7045891102633904
Tipo de Acesso:	Acesso Aberto
Aparece nas coleções:	DEMM - Teses defendidas na UFC

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