Title

Novo mecanismo de fluência em aço 2,25CR–1MO ex-serviço (ASTM grau 22)

A novel creep mechanism in an ex-service 2.25Cr-1Mo steel (ASTM grade 22)

Authorship

FIGUEIREDO, ARTHUR RIBEIRO; SANTANA, ROBERTA MARTINS DE; CARDOSO, BRUNO REIS; FARIAS, FRANCISCO WERLEY CIPRIANO; FURTADO, HELOÍSA CUNHA; ROCHA, ADRIANA DA CUNHA

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FARIAS, FRANCISCO WERLEY CIPRIANO

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FURTADO, HELOÍSA CUNHA

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ROCHA, ADRIANA DA CUNHA

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DOI

10.5151/2594-5327-43828

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Abstract

A avaliação tradicional de vida residual (Residual Life Assessment — RLA) de aços resistentes à fluência baseia-se na evolução dos precipitados ou em equações paramétricas; entretanto, essas abordagens frequentemente não conseguem determinar com precisão a vida residual de materiais sob condições de fluência. Nesse contexto, o presente estudo investigou os mecanismos microestruturais fundamentais que governam o dano por fluência em um aço 2,25Cr–1Mo após 280.000 horas de serviço. Amostras ex-serviço foram submetidas a ensaios de ruptura por fluência a 500 °C, sob tensões variando de 137 a 177 MPa. Na microestrutura após os ensaios de fluência, observou-se que o rearranjo de discordâncias durante a fluência promove a formação de contornos de grão de baixo ângulo que interceptam contornos de grão de alto ângulo. Esse processo leva à migração de contornos induzida por deformação, resultando no abaulamento dos contornos de grão — o que conduz à recristalização dinâmica. Outro resultado dessa interação entre os contornos migrantes está associado à presença de precipitados intergranulares, que desencadeia a nucleação de vazios de fluência.

Traditional residual life assessment (RLA) of creep-resistant steels relies on precipitate evolution or parametric equations; however, these approaches often fail to accurately determine the RL of materials under creep conditions. In this regard, the present study investigated the fundamental microstructural mechanisms governing creep damage in a 2.25Cr-1Mo steel after 280,000 hours of service. Ex-service samples were subjected to creep rupture tests at 500°C under stresses ranging from 137 to 177 MPa. It was observed in the post creep test microstructure that dislocation rearrangement during creep promotes the formation of low-angle grain boundaries that impinge on high-angle grain boundaries. This process leads to strain-induced boundary migration, resulting in grain boundary bulging— which leads to dynamic recrystallization. Another result from this interaction between these migrating boundaries is due to the presence of intergranular precipitates which triggers the nucleation of creep voids.

Keywords

Aço 2,25Cr–1Mo, Dano por fluência, Avaliação de vida remanescente, Migração de contornos induzida por deformação

2.25Cr-1Mo, creep damage, remaining life, SIBM