Title

EFEITO DE UMA CONDIÇÃO DE AUSTENITIZAÇÃO INTERCRÍTICA SOBRE TRANSFORMAÇÃO BAINÍTICA ISOTÉRMICA EM UM AÇO OCTG PARA APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DE ÓLEO E GÁS

EFFECT OF AN INTERCRITICAL AUSTENITIZING CONDITION ON ISOTHERMAL BAINITIC TRANSFORMATION IN AN OCTG STEEL FOR OIL AND GAS INDUSTRY APPLICATION

Authorship

FARIA, GERALDO LUCIO DE; CIRILO, PAULO HENRIQUE; MOREIRA, PAULO SÉRGIO; ROCHA, JOSÉ MARCIO DA

FARIA, GERALDO LUCIO DE

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CIRILO, PAULO HENRIQUE

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MOREIRA, PAULO SÉRGIO

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ROCHA, JOSÉ MARCIO DA

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DOI

10.5151/2594-5327-40535

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Abstract

OS TUBOS DE AçOS OCTG CLASSIFICADOS COMO API 5CT, ESPECIFICAMENTE PARA O GRAU K55, SãO ESPECIFICADOS PARA TUBOS DE REVESTIMENTO DE POçOS DE EXPLORAçãO DE óLEO E GáS. OS AçOS UTILIZADOS COMO MATéRIA PRIMA PARA FABRICAçãO DESTE TIPO DE PRODUTO SãO DE ALTA RESISTêNCIA MECâNICA E BAIXA LIGA. GERALMENTE, ELES SãO TEMPERADOS E REVENIDOS, POSSUINDO, PORTANTO, UMA MICROESTRUTURA MAJORITARIAMENTE CONSTITUíDA POR MARTENSITA REVENIDA. PORéM, ALGUNS ESTUDOS APONTAM PARA A POSSIBILIDADE DE UTILIZAçãO DE MICROESTRUTURAS BIFáSICAS CONSTITUíDAS POR FERRITA E BAINITA, VISANDO MELHORAR A RELAçãO RESISTêNCIA MECâNICA-TENACIDADE DESTE TIPO DE AçO. NESTE CONTEXTO, CONSIDERANDO A VIABILIDADE DE PRODUZIR UM TUBO BIFáSICO POR MEIO DE TRATAMENTO TéRMICO DE AUSTêMPERA APóS A AUSTENITIZAçãO INTERCRíTICA, ESSE TRABALHO INVESTIGOU, POR MEIO DE SIMULAçõES COMPUTACIONAIS E ENSAIOS DILATOMéTRICOS, OS EFEITOS DA AUSTENITIZAçãO INTERCRíTICA SOBRE A TRANSFORMAçãO BAINíTICA ISOTéRMICA DE UM AçO OCTG, COM POTENCIAL APLICAçãO NA INDúSTRIA DE óLEO E GáS. CONCLUIU-SE QUE, PARA O AçO ESTUDADO, é POSSíVEL OBTER UMA MICROESTRUTURA BIFáSICA FERRITA-BAINITA PROMISSORA POR MEIO DO ADEQUADO PLANEJAMENTO DAS CONDIçõES DE AUSTENITIZAçãO INTERCRíTICA E AUSTêMPERA. MOSTROU-SE QUE COM A DIMINUIçãO DA TEMPERATURA DE AUSTêMPERA Há UM SIGNIFICATIVO REFINO MICROESTRUTURAL DA BAINITA, LEVANDO A UM APRECIáVEL AUMENTO DE DUREZA. AS CONDIçõES DE AUSTENITIZAçãO INTERCRíTICA A 750°C ASSOCIADA àS TEMPERATURAS DE TRANSFORMAçãO BAINíTICA DE 400°C E 350°C SE MOSTRARAM COMO AQUELAS MAIS PROMISSORAS CONSIDERANDO A APLICAçãO DESEJADA.

THE OCTG STEEL PIPES CLASSIFIED AS API 5CT, SPECIFICALLY THE GRADE K55, ARE SPECIFIED FOR CASING PIPES IN OIL AND GAS EXPLORATION WELLS. THE STEELS USED AS RAW MATERIAL FOR MANUFACTURING THIS TYPE OF PRODUCT ARE OF HIGH MECHANICAL STRENGTH AND LOW ALLOY. GENERALLY, THEY ARE QUENCHED AND TEMPERED, THEREFORE POSSESSING A MICROSTRUCTURE MAINLY CONSISTING OF TEMPERED MARTENSITE. HOWEVER, SOME STUDIES POINT TO THE POSSIBILITY OF USING BIPHASIC MICROSTRUCTURES COMPOSED OF FERRITE AND BAINITE, AIMING TO IMPROVE THE MECHANICAL STRENGTH-TOUGHNESS RELATIONSHIP OF THIS STEEL TYPE. IN THIS CONTEXT, CONSIDERING THE FEASIBILITY OF PRODUCING A BIPHASIC PIPE THROUGH AUSTEMPERING HEAT TREATMENT AFTER INTERCRITICAL AUTENITIZING, THIS WORK INVESTIGATED, THROUGH COMPUTATIONAL SIMULATIONS AND DILATOMETRIC TESTS, THE EFFECTS OF INTERCRITICAL AUTENITIZING ON THE ISOTHERMAL BAINITIC TRANSFORMATION OF AN OCTG STEEL, WITH POTENTIAL APPLICATION IN THE OIL AND GAS INDUSTRY. IT WAS CONCLUDED THAT, FOR THE STUDIED STEEL, IT IS POSSIBLE TO OBTAIN A PROMISING FERRITE-BAINITE BIPHASIC MICROSTRUCTURE THROUGH ADEQUATE PLANNING OF INTERCRITICAL AUTENITIZING AND AUSTEMPERING CONDITIONS. IT WAS SHOWN THAT DECREASING THE AUSTEMPERING TEMPERATURE RESULTS IN SIGNIFICANT MICROSTRUCTURAL REFINEMENT OF BAINITE, LEADING TO A CONSIDERABLE HARDNESS INCREASE. INTERCRITICAL AUTENITIZING CONDITION AT 750°C ASSOCIATED WITH BAINITIC TRANSFORMATION TEMPERATURES OF 400°C AND 350°C PROVED TO BE THE MOST PROMISING FOR THE DESIRED APPLICATION.

Keywords

Bainita; Austenitização Intercrítica; Austêmpera; Dureza.

Bainite; Intercritical Autenitizing; Austempering; Hardness.