Fabricação de um aço microligado forjado a quente com características da Norma API 5L

Abstract

RESUMO: Os tubos utilizados para transporte de petróleo e gás são fabricados com aços de alta resistência e baixa liga que atendem a norma API 5L (American Petroleum Institute). Na confecção dos dutos, estes tubos produzidos com chapas obtidas por laminação controlada estão conectados às válvulas e juntas forjadas, que devem atender as normas da indústria petroquímica. Com o objetivo de desenvolver um material forjado com composição química e microestrutura, que proporcione as propriedades mecânicas da norma API 5L, foram fabricadas barras de um aço microligado com 0,08% de nióbio. Amostras das barras após o recozimento foram submetidas à têmpera a 850, 900 e 1040 °C, além de revenimentos na faixa de 150 a 650 °C. Após análises microestruturais, medidas do tamanho de grão e de microdureza, tratamentos térmicos de têmpera e revenimento foram selecionados para corpos de prova submetidos aos ensaios de tração. Os resultados mostram que após têmpera a 900 °C e revenimento a 450 °C o aço apresenta morfologia com ferrita acicular e bainita, que atende o limite de escoamento, resistência à tração e alongamento da norma API 5L X65 PSL1.

ABSTRACT: The pipes used for oil and gas transport are made of high strength low alloy (HSLA) steels that meet the standard API 5L (American Petroleum Institute). In the manufacture of pipes, these tubes produced with plates obtained by controlled rolling are connected to valves and forged together, which must meet the standards of the petrochemical industry. With the aim of developing a forged material with chemical composition and microstructure, which provides the mechanical properties of API 5L standard, bars were manufactured in a microalloyed steel with 0.08% niobium. Samples of the bars after annealing were subjected to quenching at 850, 900 and 1040 ° C, and tempering in the range 150 to 650 ° C. After microstructural analysis, grain size measurements and hardness, heat treatment of quenching and tempering were selected for samples subjected to tensile tests. The results show that after quenching at 900 ° C and tempering at 450 ° C the steel is with morphology acicular ferrite and bainite, which meets the yield strength, tensile strength and elongation of API 5L X65 PSL1 standard.