Estudo em fadiga no aço API 5L X80 soldado pelo processo HF/ERW

Abstract

The technological advancement in order to improve the methods of obtaining energy sources such as oil and natural gas is mainly motivated by the recent discovery of oil reserves. So, increasingly , there is a need for a thorough knowledge of the materials used in the manufacture of pipelines for transportation and exploration of oil and natural gas. The steels which follow the API standard (American Petroleum Institute), also known as high strenght low alloy (hsla), are used in the manufacture of these pipes, as they have, with their welded joints, mechanical properties to withstand the working conditions to which these ducts will be submitted . The objective of this study is to evaluate the fatigue behavior in microalloyed steel grade API 5L X80 welded by process HF / ERW . For this, axial fatigue tests to obtain S-N curve (stress vs. number of cycles ) were conducted. To complement the study, it was performed metallographic , fractographic , Vickers hardness tests and tensile tests to characterize the mechanical properties of the steel and check whether the values satisfy the specifications of the API 5L standard . From the fatigue tests , it was concluded that the surface finish influences directly on the fatigue life of the material

O avanço tecnológico com a finalidade de melhorar os processos na obtenção de fontes de energia, como petróleo e gás natural, é motivado principalmente pelas recentes descobertas de reservas de petróleo. Por isso, cada vez mais, tem-se a necessidade de um conhecimento aprofundado dos materiais utilizados na fabricação de dutos para transporte e exploração de petróleo e gás natural. Os aços que seguem a norma API (American Petroleum Institute), são aços de alta resistência e baixa liga (ARBL), utilizados na fabricação desses dutos, pois possuem, com suas juntas soldadas, propriedades mecânicas para suportar as condições de trabalho às quais esses dutos serão submetidos. O objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento da fadiga em aço microligado grau API 5L X80 soldado pelo processo HF/ERW. Para isso, foram realizados ensaios de fadiga axial , para a obtenção da curva S-N (tensão versus número de ciclos). Para complementar o estudo foram realizados análises metalográfica, fractográfica, ensaio de microdureza Vickers e tração a fim de caracterizar as propriedades mecânicas do aço e verificar se os valores obtidos atendem as especificações da norma API 5L. A partir dos ensaios de fadiga, foi possível concluir que o acabamento superficial influencia diretamente na vida em fadiga do material