Title

PROPAGAÇÃO DE TRINCA POR FLUÊNCIA NO AÇO ASTM A 297 GR HP MODIFICADO COM NIÓBIO

CREEP CRACK PROPAGATION OF NIOBIUM MODIFIED ASTM A-297 GR HP STEEL

Authorship

Maria Cristina Adami Gatti; Cassius Olívio Figueiredo Terra Ruchert; Levi de Oliveira Bueno; Waldek Wladimir Bose Filho; Dirceu Spinelli

Maria Cristina Adami Gatti

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Cassius Olívio Figueiredo Terra Ruchert

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Levi de Oliveira Bueno

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Waldek Wladimir Bose Filho

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Dirceu Spinelli

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DOI

10.5151/1516-392X-24890

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Abstract

Este trabalho tem por objetivo aplicar o conceito teórico e experimental fornecido pela mecânica da fratura dependente do tempo, para avaliar por meio do parâmetro de fratura C* suscetibilidade do aço ASTM A297 Gr HP-Nb, para resistir à propagação de trincas por fluência. Este aço é utilizado na fabricação de colunas de suporte de tubos radiantes de Unidades de Coqueamento Retardado, que operam por longos períodos de tempo em temperaturas elevadas. Os ensaios de fluência convencional e de propagação de trinca por fluência foram realizados na temperatura de 927°C, de acordo com as recomendações das normas ASTM E139-11 e ASTM E1457-13. Dos resultados das curvas de fluência obtida para diferentes valores de tensões aplicadas foram determinadas as constantes, A e n, da relação de Norton. Com os resultados obtidos da taxa de propagação de trinca por fluência, da/dt, em função do parâmetro C*, foi possível ser modelada a equação da/dt = 1,1x10-3(C*)0,78. A morfologia da fratura observada na região de crescimento de trinca por fluência no estado estacionário apresentou modo de propagação interdentrítica, típica de aços com estrutura austenítica bruta de fusão.

This work aims to apply the theoretical and experimental concepts provided by time-dependent fracture mechanics to assess, by means of fracture parameter C*, the ability of steel ASTM A297 Gr HP modified with Niobium, to resist creep crack propagation. This material is used in the manufacture of steel support columns of radiant tubes of Retarded Coking Units to operate for long periods of time at high temperatures. The tests of conventional creep and creep crack propagation were held in the temperature of 927°C, in accordance to ASTM E139-11 and E1457-13. From the results of creep curves obtained for different values of applied stress were determined the constants, A and n, from Norton relationship. With the results obtained from the creep crack propagation rate da/dt as a function of the parameter C*, the equation da/dt=1,1x10-3(C*)0.78 could be modeled. Fracture morphology presented interdendritic propagation features in the steady-state creep region, typical of steels presenting as-cast austenitic structure.

Keywords

Fluência; Propagação de trinca por fluência; Aço ASTM A297-Nb; Integral-C*

Creep; Creep crack propagation; ASTM A297 Gr HP-Nb steel; Integral-C*