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ANÁLISE FRACTOGRÁFICA POR MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE

Foram analisadas as fractografias obtidas por intermédio do MEV da superfície de fratura do corpo-de-prova fraturado após ensaio de fadiga, como é mostrado na Figura 40 e na Figura 41. Pode-se observar as regiões de propagação de trinca, a região de fratura rápida e as marcas de usinagem na superfície da amostras. As marcas de

usinagem agem como sítios de nucleação de trincas em duas regiões, diminuindo a vida em fadiga do corpo-de-prova.

Figura 40 - Fractografia com ampliação de 60x da superfície da fratura

Fonte: (SGOBBI; BUZONE, 2013).

Figura 41 - Fractografia com ampliação de 60x da superfície da fratura

69 É observado que a superfície apresenta fratura do tipo mista, ou seja, dúctil e frágil. Nota-se uma maior porcentagem de fratura frágil evidenciadas pela quantidade de facetas de clivagem. A fratura apresenta também, uma quantidade considerável de alvéolos (dimples), consequência de heterogeneidades microestruturais. Poros e facetas de clivagem ocorrem por desprendimento de inclusões. É ilustrado na Figura 42 as evidências.

Figura 42 - Aspectos fractográficos com aumento de 1000x na região de fratura da amostra

5 CONCLUSÃO

O aço API 5L X80 é um tipo de material frequentemente utilizado em dutos para exploração e transporte de petróleo e gás e, portanto, submetido a condições de esforços cíclicos em seu ambiente de aplicação e no transporte da fábrica até o destino final. O presente estudo vem a contribuir através da análise do comportamento em fadiga deste aço, assim como a caracterização mecânica e metalográfica para um tubo do mesmo.

As informações colhidas da curva S-N obtidas através de ensaio de fadiga axial, revelam que os parâmetros de usinagem e a qualidade do acabamento superficial nos corpos-de-prova influenciam diretamente na vida em fadiga do material.

As imagens da micrografia do aço API 5L X80 mostram microestrutura composta por ferrita acicular, ferrita poligonal e perlita característicos do processo de laminação controlada termicamente. A análise fractográfica exibe a região de iniciação de trinca e as regiões de fratura frágil e dúctil e revelam que a trinca propagou-se de maneira rápida.

As medições de rugosidade dos corpos-de-prova antes e após ensaio e as análises macrográficas comprovam que os riscos superficiais são os principais sítios de nucleação de trincas

Os ensaios de microdureza mostram a homogeneidade do material, comparando os valores obtidos nas regiões metal base, zona termicamente afetada e linha de solda, pois apresentam uma faixa de microdureza média com variação aceitável. Portanto o processo de soldagem HF/ERW apresenta uma alta eficiência e qualidade.

A caracterização mecânica por ensaio de tração indica uma desconformidade com a norma API, enquadrando-se como um aço de grau inferior (API 5L X70) por apontar valores de resistência à tração e tensão de escoamento abaixo dos valores padrões. O efeito Bauschinger consequência do processo de conformação pode ter ocasionado a diminuição do limite de escoamento do material.

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