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COMPARCOMPARAÇÃO DA TEMPERATURA DO INÍCIO DO ALÍVIO DE TENSÃO NA SOLDAGEM DO AÇO
ASTM A 335 GRADE P91ASTM A 335 GRADE P91
Nome do aluno1, Johnny Alencar Pereira
Nome do Orientador2, Péricles Bosquetti1 Estudante de Tecnologia em Mecânica: Processos de Soldagem – Fatec-Sertãozinho
2 Prof. Dr. Péricles Bosquetti – Fatec-Sertãozinho. Email: [email protected] Prof. Dr. Péricles Bosquetti – Fatec-Sertãozinho. Email: [email protected]
INTRODUÇÃO Tabela 1- Resultados obtidos nos ensaios de tração do CPA.INTRODUÇÃO
O desenvolvimento de materiais para serem empregados em novos projetosque trabalham em condições críticas de temperatura e pressão torna-se muito
CPADiâmetro
(mm)Área
(mm2)
Força Máxima
(N)
Limite de Resistência
(MPa)
Local da Fratura / Tipo
Metal Base /
Tabela 1- Resultados obtidos nos ensaios de tração do CPA.
que trabalham em condições críticas de temperatura e pressão torna-se muitorelevante, pois ainda há uma grande carência técnica por parte das indústriasem trabalhar com esses materiais.Entre os aços-liga do tipo 9Cr-1Mo comercializados, o aço T/P91 foi o que
T 01 12,660 125,880 95742,324 760,583 Metal Base / Dúctil
T 02 12,680 126,278 96713,182 765,874 Metal Base / Dúctil
Entre os aços-liga do tipo 9Cr-1Mo comercializados, o aço T/P91 foi o queapresenta a maior resistência a tensões, sendo muito usado em todo o mundoem grandes plantas industriais que operam em condições de altas temperaturase pressões de trabalho.
Figura 11- Plotagem dascurvas dos ensaios detração do CPA.e pressões de trabalho.
O Objetivo deste trabalho foi apresentar uma comparação entre diferentestratamentos de alívio de tensão aplicados após soldagem do aço ASTM A 335Grade P91, e sua influência nas propriedades mecânicas.
tração do CPA.
CP BDiâmetro Área
Força Máxima
Limite de Resistência
Local da
Tabela 2- Resultados obtidos nos ensaios de tração do CPB.
Grade P91, e sua influência nas propriedades mecânicas.
MATERIAL E MÉTODOS
CP BDiâmetro
(mm)Área
(mm2)Máxima
(N)Resistência
(MPa)
Local da Fratura / Tipo
T 01 12,710 126,876 97134,868 765,586Metal Base /
Dúctil Metal Base /
Para este trabalho foi realizada a soldagem utilizando os processos desoldagem GTAW no passe de raiz e SMAW nos passes de enchimento eacabamento para os dois corpos de prova estudados. Logo após a soldagem,
T 02 12,730 127,276 93977,127 738,372Metal Base /
Dúctil
Figura 12- Plotagem dasacabamento para os dois corpos de prova estudados. Logo após a soldagem,ao atingir 270ºC iniciou-se alívio de tensão em um corpo de prova (CPB),enquanto o outro esperou atingir a temperatura ambiente para iniciar o alívio de
Figura 12- Plotagem dascurvas dos ensaios detração do CPB.
• Ensaios de Microdureza :tensão (CPA). Ambos realizados por resistência elétrica, conforme Fig. 5 e 6 • Ensaios de Microdureza :O corpo de prova CPB no qual o alívio de tensão foi iniciado a 270°Capresentou em todas as regiões, valores bem abaixo quando comparado aoCPA ,que teve o alívio de tensão iniciado em temperatura ambiente.CPA ,que teve o alívio de tensão iniciado em temperatura ambiente.
Figura 1- Corpos de provaapós a preparação para
Figura 2 - Corpo deprova CPA durante o
Figura 3 - Corpo deprova CPB durante oapós a preparação para
soldagem.prova CPA durante oprocesso de soldagem.
prova CPB durante oprocesso de soldagem.
Figura 13- Mapeamento dos pontos Figura 14- Gráfico comparativo comFigura 13- Mapeamento dos pontos de microdueza medidos nos CPs.
Figura 14- Gráfico comparativo comos valores de microdureza obtidos.
• Análises Metalográficas:
Figura 5 - Gráfico do alívio de tensão do corpo deprova CPA, que teve o início logo após o corpo deprova atingir a temperatura ambiente.
As metalografias foram realizadas nas regiões: metal de base, zonastermicamente afetadas e na solda dos corpos de provas CPA e CPB. Emambos observou-se a matriz martensítica de baixo carbono com carbetos
Figura 4 - Corpo deprova durante o iníciodo tratamento térmico
prova atingir a temperatura ambiente. ambos observou-se a matriz martensítica de baixo carbono com carbetosglobulares dispersos, sem apresentar diferenças significativas nas amostras.
de alívio de tensões.
Figura 6 - Gráfico do alívio de tensão do corpo deFigura 6 - Gráfico do alívio de tensão do corpo deprova CPB, que teve início logo após a soldagemcom temperatura de 270°C.
Figura 15- Metalografiado Metal de Base do
Figura 16- Metalografiada Zona Termicamente
Figura 17- Metalografiada solda do CPA.
RESULTADOS E DISCUSSÃOdo Metal de Base doCPA.
da Zona TermicamenteAfetadado do CPA.
da solda do CPA.
Os corpos de prova foram ensaiados e analisados conforme descrito abaixo:
• Ensaio por Líquido penetrante:Os ensaios por líquido penetrante foram realizados após o tratamento deOs ensaios por líquido penetrante foram realizados após o tratamento dealívio de tensões, onde não foi encontra nenhuma não conformidade.
Figura 20- MetalografiaFigura 18- Metalografia Figura 19- Metalografia
CONCLUSÕES
Figura 20- Metalografiada solda do CPB.
Figura 18- Metalografiado Metal de Base doCPB.
Figura 19- Metalografiada Zona TermicamenteAfetada do CPB.
CONCLUSÕES
Ambas as soldas realizadas nos corpos de provas CPA e CPB atenderam aoFigura 7- Aplicação do líquido penetrante (a) aplicação do revelador (b) no CPA.
Figura 8- Aplicação do líquido penetrante (a) aplicação do revelador (b) no CPB. Ambas as soldas realizadas nos corpos de provas CPA e CPB atenderam ao
especificado pela seção IX do Código ASME Edição 2010 adenda 2011.Nos ensaios de tração, dobramento e análises metalográficas não foramobservadas diferenças significativas entre os corpos de prova CPA e CPB.
(a) aplicação do revelador (b) no CPA. (a) aplicação do revelador (b) no CPB.
• Ensaio de dobramento guiado:O ensaio de dobramento guiado foi realizado seguindo orientação do QW-162 observadas diferenças significativas entre os corpos de prova CPA e CPB.
Porém pelo ensaio de microdureza, foi observado que para CPB, que teve oinício do alívio de tensão logo após a soldagem com temperatura de início de270°C, apresentou valores de dureza mais baixos que CPA que o início do alívio
O ensaio de dobramento guiado foi realizado seguindo orientação do QW-162e QW 163 da seção IX do código ASME edição 2010 adenda 2011. Comoresultados, não apresentou nenhuma descontinuidade nas amostras.
270°C, apresentou valores de dureza mais baixos que CPA que o início do alíviode tensão somente após atingir a temperatura ambiente, que pode estarrelacionado com o alívio na martensita antes de sua transformação total, queocorreria somente abaixo de 100ºC. Como para avaliar a qualidade do alívio deocorreria somente abaixo de 100ºC. Como para avaliar a qualidade do alívio detensão em materiais soldados utiliza-se ensaio de dureza, conclui-se que ocorpo de prova CPB com menor dureza seria o mais viável, porém, se faznecessário avaliar os mesmos em ensaios de fluência para uma melhor
Figura 9 - CPA: corpos de provaantes do ensaio (a) corpos de prova
Figura 10 - CPB: corpos de provaantes do ensaio (a) corpos de prova necessário avaliar os mesmos em ensaios de fluência para uma melhor
avaliação, pois sendo similares, é aconselhável iniciar o alivio de tensão logoapós a soldagem.
REFERÊNCIAS
antes do ensaio (a) corpos de provaapós os ensaios de dobramento (b).
antes do ensaio (a) corpos de provaapós os ensaios de dobramento (b).
• Ensaio de tração:REFERÊNCIAS
1- SANTOS, D.; CABRITA, I.; GULYURTLU, I. Materiais para caldeiras e turbinas deCentrais termoelétricas avançadas. Ciência & Tecnologia os Materiais, Vol. 23, nº 1/2, 2011
• Ensaio de tração:Foram realizados dois ensaios de tração em cada corpo de prova soldado,
conforme QW-451 da seção IX do código ASME IX Edição 2010 Adenda2011. Os resultados encontram-se dentro da faixa especificada para o Centrais termoelétricas avançadas. Ciência & Tecnologia os Materiais, Vol. 23, nº 1/2, 2011
2 -The Babcock & Wilcox Company 38-11 Steam 41 construction.3 -LISBOA, Maurício Barreto. Nova Geração de Aços Ferríticos Fe-Cr-W(V) – Análise da Evolução Microestrutural e Comportamento Mecânico Sob Condições de Fluência. Tese de Doutorado. Rio de Janeiro, 2007
2011. Os resultados encontram-se dentro da faixa especificada para omaterial ASTM A 335 Grade P91, sendo especificado limite de resistência de585MPa mínimo e estão apresentados nas Figuras 11 e 12 e Tabelas 1 e 2.
de Doutorado. Rio de Janeiro, 2007
