Estudo do processo de envelhecimento em tubulações de aço carbono que operam sob temperaturas de até 500º C
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Paulo José Modenesi
Tito Luiz da Silveira
Tito Luiz da Silveira
Resumo
O processo de envelhecimento promove mudanças metalúrgicas que podem levar ao comprometimento das propriedades mecânicas dos materiais. Um exemplo de processo de envelhecimento em aços carbono é a grafitização caracterizada pela decomposição da cementita em grafita. O trabalho objetiva caracterizar o efeito do envelhecimento, em particular a grafitização, nas diferentes amostras estudadas. Além disso, tentar entender o mecanismo e propor melhorias nas práticas de inspeção. Para tanto, foram utilizadas amostras de aço baixo carbono (DIN n 1.0305 St 35.8 e ASTM A106 grau B) envelhecidas em campo e a microscopia eletrônica e outras técnicas relacionadas foram utilizadas para caracterizar a grafita. Diferentes fatores contribuem para a ocorrência da grafitização, porém os mecanismos envolvidos ainda não são claros na literatura. Neste estudo, as amostras apresentaram comportamentos diferentes mesmo em regiões que apresentam mesma composição química e submetidas às mesmas condições de processo, o que nos leva a entender que o principal fator da grafitização são as condições de aplicação do material. As grafitas analisadas apresentam planos cristalinos e padrão de difração típicos. Foram observadas alterações nas ligações químicas do carbono e formação de domínios magnéticos na amostra.
Abstract
The aging process causes metallurgical modification that can affect the materials mechanical properties. An example of aging is graphitization which is characterized by the decomposition of cementite into graphite. The current study aims at the characterization of aging process, specially graphitization, in different samples. Moreover, it tries to study the damage mechanism and it can suggest improvements in inspection activities. Samples of carbon steel (DIN n 1.0305 St 35.8 e ASTM A106 grau B) aging in industry atmosphere were studied and electron microscopy and related techniques have been used to characterize the graphite particle. Different factors contribute to occurrence of graphitization, but the process of aging is not clear in the literature yet. In this study, samples showed different graphitization behaviors even in areas having the same chemical composition and under the same process conditions. The graphite analyzed showed typical crystalline planes and diffraction patterns. In addition, changes in the chemical bonds of carbon and magnetic domains were observed.
Assunto
Engenharia Metalúrgica, Metalurgia física, Grafita
Palavras-chave
Grafitização, Envelhecimento, Multi alinhamentos, EELS, FIB