Title

EFEITO DO PROCESSO DE PRÉ-DEFORMAÇÃO E ENVELHECIMENTO SOBRE AS PROPRIEDADES MECÂNICAS EM AÇO API 5L X70

EFFECT OF PRE-STRAIN AND AGING ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF API 5L X70 STEEL

Authorship

SILVA, JERÔNIMO AUGUSTO MARMOR DA; SANT’ANNA, GABRIEL DA SILVA; NEUMANN, MILENA ANDRADE; MAIOLI, CHRISTIAN HENRIQUE OLIVEIRA; SCHMIDT, MATHEUS LOTHAR; REGULY, AFONSO

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DOI

10.5151/2594-4711-42622

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Abstract

Este trabalho avalia o impacto da simulação do método de instalação Reel-Lay nas propriedades mecânicas do aço API 5L X70. Amostras do aço foram submetidas a ciclos de pré-deformação plástica e posterior envelhecimento térmico a 250°C por 1 hora, conforme diretrizes da norma DNV-ST-F101. As propriedades foram avaliadas por meio de ensaios de tração, microdureza Vickers e microscopia óptica. Os resultados demonstraram um aumento significativo de 16% no limite de escoamento (de 470 para 545MPa) e na dureza média (de 195 para 206HV) , com mínima alteração no limite de resistência à tração. Notavelmente, o material processado exibiu um comportamento de escoamento descontínuo, ausente na condição material base. Conclui-se que o endurecimento observado é resultado da ação combinada do encruamento e, predominantemente, do envelhecimento por deformação (strain aging), um fator crítico que deve ser considerado na análise de integridade e segurança de dutos submarinos.

THIS PAPER EVALUATES THE IMPACT OF THE SIMULATED REEL-LAY INSTALLATION METHOD ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF API 5L X70 STEEL. STEEL SAMPLES WERE SUBJECTED TO CYCLIC PLASTIC PRE-STRAINING, FOLLOWED BY A THERMAL AGING TREATMENT AT 250°C FOR 1 HOUR, ACCORDING TO THE DNV-ST-F101 STANDARD GUIDELINES. THE PROPERTIES WERE ASSESSED THROUGH TENSILE TESTS, VICKERS MICROHARDNESS, AND OPTICAL MICROSCOPY. THE RESULTS EXHIBITED A SIGNIFICANT 16% INCREASE IN YIELD STRENGTH (FROM 470 TO 545MPA) AND IN AVERAGE HARDNESS (FROM 195 TO 206HV), WITH MINIMAL CHANGE IN THE ULTIMATE TENSILE STRENGTH. NOTABLY, THE PROCESSED MATERIAL EXHIBITED A DISCONTINUOUS YIELDING BEHAVIOR, WHICH WAS ABSENT IN THE BASE MATERIAL. IT IS CONCLUDED THAT THE OBSERVED HARDENING RESULTS FROM THE COMBINED ACTION OF WORK HARDENING AND, PREDOMINANTLY, STRAIN AGING, A CRITICAL FACTOR TO BE CONSIDERED IN THE INTEGRITY AND SAFETY ANALYSIS OF SUBSEA PIPELINES.

Keywords

Aço API 5L X70, Envelhecimento por Deformação, Método Reel-Lay, Propriedades Mecânicas.

API 5L X70 Steel, Strain Aging, Reel-Lay Method, Mechanical Properties