Title

EFEITO DE DELAMINAÇÕES SOBRE CURVAS J-R DO AÇO API 5L X80 PRODUZIDO POR LAMINAÇÃO CONTROLADA – PARTE I: INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTAL

EFFECT OF DELAMINATION ON J-R CURVES OF API 5L X80 CONTROLLED ROLLED PIPELINE STEEL – PART I: EXPERIMENTAL INVESTIGATION

Authorship

Silva, Maurício de Carvalho; Cravero, Sebastian; Magnabosco, Rodrigo; Ruggieri, Claudio

Silva, Maurício de Carvalho

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Cravero, Sebastian

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Magnabosco, Rodrigo

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Ruggieri, Claudio

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DOI

10.5151/2594-5327-0212

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Abstract

O objetivo deste trabalho é estudar o fenômeno das delaminações e sua influência sobre a tenacidade à fratura de um aço API 5L X80 produzido no Brasil por laminação controlada com baixa temperatura de acabamento (abaixo da temperatura Ar3). A ocorrência de delaminações foi constatada durante o ensaio experimental de tenacidade à fratura para obtenção de curvas J-R do aço API 5L X80. Tais ensaios foram conduzidos utilizando-se corpos-de-prova compactos C(T), com espessura B=15mm, largura W=30mm e relação entre o tamanho de trinca e largura, a/W=0,6. Para avaliar os efeitos das delaminações nestes resultados, foram conduzidas análises metalográficas para identificar sua profundidade e localização assim como seu mecanismo de formação. As delaminações ocorrem na frente de trinca principal em propagação e podem alterar os resultados das curvas J-R, incrementando a tenacidade à fratura do corpo-de-prova com a diminuição da restrição plástica (constraint) na ponta do defeito (trinca). Por outro lado, as delaminações dificultam a medição experimental da curva de resistência, uma vez que causa grande dispersão dos resultados experimentais e produz uma frente de trinca bastante irregular; ambos os efeitos podem invalidar o ensaio segundo a norma ASTM E1820.

This work addresses the effect of delamination on fracture toughness of API 5L X80 controlled rolled pipeline steel with low finish rolling temperature (below Ar3). The delamination phenomenon was observed during experimental fracture toughness test to measure J-R curves, using compact C(T) specimens. The fracture specimens have thickness (B) of 15mm, width (W) of 30mm and crack length to width ratio (a/W) of 0.6. To evaluate the effects of delaminations on the experimental results, metallographic analyses are carried out in tested specimens to identify depth, location and mechanism of delamination. The occurrence of delamination influenced the J-R curves results, which increased the specimen fracture toughness as a function of the loss of constraint at the crack tip. The delaminations also caused large scatter in the experimental results and an irregular crack front in some specimens, which invalidates the test according to ASTM E1820 standard.

Keywords

Curvas J-R; Crescimento dúctil de trincas; Aços ARBL; Delaminações.

J-R curves; Ductile crack growth; HSLA steel; Delaminations.