Title

LAMINAÇÃO TERMO-MECÂNICA VISANDO A OBTENÇÃO DE UM AÇO API 5L GRAU X80 NO LAMINADOR DE CHAPAS GROSSAS DA GERDAU - EFEITOS DAS ESTRATÉGIAS DE LAMINAÇÃO

API 5L X80 STEEL HEAVY PLATES PRODUCED BY THERMO-MECHANICAL PROCESS IN THE PLATE MILL AT GERDAU - EFFECTS OF THE ROLLING STRATEGY

Authorship

Abreu, Luiz Gustavo de Oliveira

Abreu, Luiz Gustavo de Oliveira

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DOI

10.5151/2594-5297-39722

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Abstract

A indústria de óleo e gás tem demandado aços de alto desempenho, com projetos cada vez mais competitivos com requisitos de aplicação segura e de alta responsabilidade. Apesar dos avanços na laminação controlada de materiais microligados seguida de resfriamento acelerado, ainda é um desafio obter esses produtos em laminadores com as características do Laminador Reversível de Cadeira Única seguido de Resfriamento Acelerado, da Unidade Gerdau de Ouro Branco. O objetivo deste estudo foi desenvolver a produção de chapas grossas, em majoritariamente bainíticos, para atender a Norma API 5L Grau X80, avaliando os efeitos dos parâmetros de laminação e do condicionamento da austenita sobre a microestrutura e as propriedades mecânicas. Para isso, foram especificados: composição química, temperaturas e deformações médias, por meio de modelos matemáticos e referências bibliográficas. Quatro laminações foram executadas, comparadas e criticamente analisadas. Além disso, foram realizadas caracterizações microestruturais e mecânicas por meio das técnicas: MO, MEV, ensaios de tração, ensaios de impacto Charpy e ensaios de dureza para verificar o atendimento à norma API. Os resultados indicaram que o condicionamento da austenita influenciou fortemente a microestrutura e as propriedades mecânicas. Além disso, foi determinada uma rota otimizada para a produção do material considerando as especificidades do laminador utilizado.

The oil and gas industry has been demanding high-performance steels, with increasingly competitive projects with requirements for safe application and high responsibility. Despite advances in the controlled rolling of microalloyed materials followed by accelerated cooling, it is still a challenge to obtain these products in rolling mills with the characteristics of the single-stand reversible rolling mill followed by accelerated cooling, at the Gerdau in Ouro Branco. This study aimed to develop the production of heavy plates, mostly bainitic, to meet API 5L X80 Standard, evaluating the effects of rolling parameters and austenite conditioning on the microstructure and mechanical properties. For this, chemical composition, processing temperatures, and average deformations were specified, through mathematical models and bibliographical references. Four rolling conditions were performed, compared and critically analyzed. In addition, microstructural and mechanical characterizations were carried out using the techniques: OM, SEM, tensile tests, Charpy impact tests and hardness tests to verify compliance with the API 5L Standard. The results indicated that the austenite conditioning strongly influenced the microstructure and the mechanical properties. In addition, an optimized route to produce the material was determined considering the specificities of the used rolling mill.

Keywords

API 5L X80; Laminação Controlada; Chapas Grossas; Aço Microligado

API 5L X80; Controlled Rolling; Heavy Plate; Microalloyed Steel.