Caracterização experimental da taxa de propagação de trincas por fadiga sob fluência do aço inox fundido G-NiCr28W-MA microligado soldado por fusão

• Processo: 19/07138-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2021
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Cassius Olivio Figueiredo Terra Ruchert
• Beneficiário: Cassius Olivio Figueiredo Terra Ruchert
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: João Paulo Pascon ; Márcio Corrêa de Carvalho ; Waldek Wladimir Bose Filho
• Assunto(s): Fadiga Fluência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aço Inoxidável G-NiCr28W-MA modificado | crescimento de trinca por fadiga | da | dt x C* | fadiga | Fluência | fluência | Mecânica da Fratura e Fluência

Resumo

A busca pelo aumento de produção de derivados de petróleo decorrente das altas demandas mundiais exige que materiais com melhores propriedades mecânicas em alta temperatura devam ser empregados. Sendo assim, o presente trabalho tem por objetivo utilizar distintos ensaios para avaliar o comportamento mecânico e a taxa de propagação de trincas por fadiga sob fluência de um aço inox produzido por fundição estática G-NiCr28W-MA , sendo MA a nomenclatura de modificado com a presença de nióbio, com o qual são confeccionados os tubos de fornos de craqueamento de petróleo, conexões, elementos estruturais que permanecem longos períodos de tempo expostos à temperatura de operação de no máximo, de 927ºC. Os resultados fornecerão parâmetros úteis para que se possa determinar, sob a ótica da mecânica da fratura, o tempo de vida remanescente do componente em caso de pre-existência de trincas ou trincas advindas do mecanismo de fluência e propagados por fluência estático ou seja, propagação de trinca por fluência. Os ensaios mecânicos a serem realizados serão os de tração, em distintas temperaturas, impacto em altas temperaturas, dureza, propagação de trinca por fluência (da/dt), com carga constante, segundo norma ASTME1457, fadiga em alta temperatura (ASTME646), taxa de propagação de trinca por fadiga/fluência (ASTME2760), este último com "dwell time" e distintas frequências. O estudo será desenvolvido em duas fases: na primeira serão realizados os ensaios mais básicos como de tração em altas temperaturas, de dureza e análises fractográfica e micrográficas. Na segunda e última fase, o principal objetivo será o de estabelecer parâmetros que permitam a melhor correlação possível entre os resultados experimentais e a situação real do componente em serviço, que permitirá determinar o tamanho crítico da trinca no componente que será aquele associado ao mesmo valor de C* crítico, que é um parâmetro de correlação entre os crescimentos de trinca por fluência e por fadiga sob condições estáveis de fluência, determinado em laboratório. Em suma, a ideia principal consiste em se obter uma curva da/dt versus C*, com os equipamentos recentemente instalados no laboratório de materiais da USP de lorena, para corpos de prova padronizado segundo a norma ASTM E1457-15-, e em seguida trabalhar na obtenção de H que é uma espécie de f(a/w) para os componentes reais utilizando para tal os conhecimentos de mecânica da fratura à temperatura ambiente e em alta temperatura. Concomitantemente a este objetivo principal mencionado serão realizados ensaios de fadiga/fluência e fadiga em alta temperatura para conhecimento do comportamento em fadiga a altas temperaturas do material G-NiCr28W-MA. Palavras-chave: Aço Inoxidável G-NiCr28W-MA modificado, Fluência/Fadiga, da/dt x C*, crescimento de trinca por fadiga/fluência (AU)