Análise dos aspectos metalúrgicos do aço ASTM SA - 516 Gr 60 utilizado em caldeiras submetido à fadiga térmica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Bicharra, Eder Hermes
Orientador(a): Medeiros, Jorge Luís Braz de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Caldeiras
ASTM SA – 516 Gr 60
Fadiga térmica
Ensaio de fadiga térmica
Aspectos metalúrgicos
Boilers
ASTM SA – 516 grade 60
Thermal fatigue
Thermal fatigue test
Metallurgical aspects
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12653
Resumo: Dissertação (mestrado)
id FURG_308365767c0fbb91f0e876e68ef8d3d9
oai_identifier_str oai:repositorio.furg.br:123456789/12653
network_acronym_str FURG
network_name_str Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
repository_id_str
spelling Bicharra, Eder HermesMedeiros, Jorge Luís Braz de2025-04-22T14:44:20Z2025-04-22T14:44:20Z2019BICHARRA, Eder Hermes. Análise dos aspectos metalúrgicos do aço ASTM SA - 516 Gr 60 utilizado em caldeiras submetido à fadiga térmica. 2019. 99f. Dissertação (mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2019.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12653Dissertação (mestrado)O aço ASTM SA – 516 é utilizado em caldeiras de vapor de baixa e média temperatura e pressão, aplicado em um componente de caldeiras denominado espelho. Este quando exposto a temperaturas elevadas, devido aos gases provenientes da queima do combustível pode apresentar degradação. Ao inspecionar este componente em uma periodicidade especificada por norma, podem ser detectadas falhas. Dentre os principais mecanismos de falhas encontradas nos materiais utilizados em caldeiras, podem ser citados fluência, corrosão, quando sujeitos à ação dos gases de combustão e / ou às condições de oxidação do vapor, fadiga térmica entre outros. Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da fadiga térmica no aço ASTM SA – 516 Gr 60 utilizado em caldeiras. Após caracterização do aço verificou que este atende as especificações exigidas por norma, apresentando uma microestrutura composta por Ferrita e Perlita. Um equipamento para a realização dos ensaios de fadiga térmica foi projetado e fabricado no presente trabalho. Os ensaios foram realizados em condições de transferência de calor, originando temperaturas entre 750 oC a 850 oC na superfície, a partir de chama oxidante produzida por gases oxigênio e acetileno. O arrefecimento foi realizado com água, sendo as amostras submetidas a inúmeros ciclos de aquecimento e resfriamento originando fadiga térmica. Após a realização dos ensaios cíclicos, as amostras foram caracterizadas com a utilização das técnicas de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microssonda EDS, microdureza Vickers e analise macroestrutural. As microestruturas detectadas nas zonas afetadas pelo calor (ZAC) foram basicamente Ferrita, colônias de Perlita e Martensita não revenida, na região do substrato não se detectou anisotropia ou variações significativas. Quanto à análise do tamanho de grão austenítico, observou- se um refinamento apresentando tamanho de grão 12 ASTM, considerado como extrafino. Os valores mais elevados de microdureza ocorreram na superfície afetada diretamente pelo calor devido ao aquecimento em temperaturas intercrítica e de austenitização com posterior resfriamento por água. Quando comparando a média do tamanho das trincas encontrada nas amostras verificou-se um aumento de aproximadamente 310% entre a amostra submetida ao menor ciclo (250) em comparação a amostra submetido ao maior número de ciclo (750).The ASTM SA – 516 steel is used in steam boilers of low and medium temperature and pressure, applied in a boiler component named tubesheet. Deterioration can show on this component when exposed to high temperatures due fuel gases burning. Failures are detected by inspections done in a frequency required by standard on this component. Among the main failure mechanisms found in materials used in boilers, creep, corrosion, when subjected to the action of the combustion gases and / or steam oxidation conditions, thermal fatigue and others can be mentioned. This work has as purpose to evaluate the effect of thermal fatigue in steel ASTM SA - 516 grade 60 used in boilers. After characterization of the steel checked that it heeds the specifications required by standard, showing a microstructure of Ferrite and Perlite. To carry out the thermal fatigue tests on present work, an equipment was designed and manufactured. The tests were carried out in heat transfer conditions, causing temperatures between 750 oC to 850 oC on surface starting of oxidizing flame produced by oxygen and acetylene gases. The cooling was by water being the samples were submitted to several cycles of heating and cooling causing thermal fatigue. After the tests, the samples were characterized through of optical microscopy techniques, scanning electronic microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), Vickers hardness and macrostructure analyze. Ferrite, Perlite colonies and no tempered Martensite were the microstructures detected on the heat affected zone (HAZ), on substrate’s region was not detected anisotropy or significant variations. When analyzing austenitic grain size was observed a refinement showing 12 ASTM grain size considered extra fine. The higher microhardness values occurred at surface that has been affected by heat due to heating in intercritical and austenitization temperature and the cooling by water. When comparing the average crack size checked an increase of approximately 310% between the sample submitted to lower cycles (250) to confront with the sample submitted to higher cycles (750).porCaldeirasASTM SA – 516 Gr 60Fadiga térmicaEnsaio de fadiga térmicaAspectos metalúrgicosBoilersASTM SA – 516 grade 60Thermal fatigueThermal fatigue testMetallurgical aspectsAnálise dos aspectos metalúrgicos do aço ASTM SA - 516 Gr 60 utilizado em caldeiras submetido à fadiga térmicainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGORIGINALEder Hermes Bicharra.pdfEder Hermes Bicharra.pdfDissertação (mestrado)application/pdf12061854https://repositorio.furg.br/bitstreams/fdffbfec-a98a-4667-a7da-d132d76369d6/downloada69092385801424005df706ab84d2efdMD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/27fa27b8-75e1-4f39-b6b7-5914a3370129/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADTEXTEder Hermes Bicharra.pdf.txtEder Hermes Bicharra.pdf.txtExtracted texttext/plain102639https://repositorio.furg.br/bitstreams/d588f72e-1404-4375-996b-f5f9a2c40701/download96c0c3bfda0fdd640c5f067f93bb53cfMD53falseAnonymousREADTHUMBNAILEder Hermes Bicharra.pdf.jpgEder Hermes Bicharra.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2957https://repositorio.furg.br/bitstreams/5581808d-84fc-4308-b66e-ecac5760604a/downloadcc8121ced85d8d85c5c976616d6f5d4aMD54falseAnonymousREAD123456789/126532025-12-10 01:01:49.696open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12653https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T04:01:49Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)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
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Análise dos aspectos metalúrgicos do aço ASTM SA - 516 Gr 60 utilizado em caldeiras submetido à fadiga térmica
title Análise dos aspectos metalúrgicos do aço ASTM SA - 516 Gr 60 utilizado em caldeiras submetido à fadiga térmica
spellingShingle Análise dos aspectos metalúrgicos do aço ASTM SA - 516 Gr 60 utilizado em caldeiras submetido à fadiga térmica
Bicharra, Eder Hermes
Caldeiras
ASTM SA – 516 Gr 60
Fadiga térmica
Ensaio de fadiga térmica
Aspectos metalúrgicos
Boilers
ASTM SA – 516 grade 60
Thermal fatigue
Thermal fatigue test
Metallurgical aspects
title_short Análise dos aspectos metalúrgicos do aço ASTM SA - 516 Gr 60 utilizado em caldeiras submetido à fadiga térmica
title_full Análise dos aspectos metalúrgicos do aço ASTM SA - 516 Gr 60 utilizado em caldeiras submetido à fadiga térmica
title_fullStr Análise dos aspectos metalúrgicos do aço ASTM SA - 516 Gr 60 utilizado em caldeiras submetido à fadiga térmica
title_full_unstemmed Análise dos aspectos metalúrgicos do aço ASTM SA - 516 Gr 60 utilizado em caldeiras submetido à fadiga térmica
title_sort Análise dos aspectos metalúrgicos do aço ASTM SA - 516 Gr 60 utilizado em caldeiras submetido à fadiga térmica
author Bicharra, Eder Hermes
author_facet Bicharra, Eder Hermes
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Bicharra, Eder Hermes
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Medeiros, Jorge Luís Braz de
contributor_str_mv Medeiros, Jorge Luís Braz de
dc.subject.por.fl_str_mv Caldeiras
ASTM SA – 516 Gr 60
Fadiga térmica
Ensaio de fadiga térmica
Aspectos metalúrgicos
Boilers
ASTM SA – 516 grade 60
Thermal fatigue
Thermal fatigue test
Metallurgical aspects
topic Caldeiras
ASTM SA – 516 Gr 60
Fadiga térmica
Ensaio de fadiga térmica
Aspectos metalúrgicos
Boilers
ASTM SA – 516 grade 60
Thermal fatigue
Thermal fatigue test
Metallurgical aspects
description Dissertação (mestrado)
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2025-04-22T14:44:20Z
dc.date.available.fl_str_mv 2025-04-22T14:44:20Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv BICHARRA, Eder Hermes. Análise dos aspectos metalúrgicos do aço ASTM SA - 516 Gr 60 utilizado em caldeiras submetido à fadiga térmica. 2019. 99f. Dissertação (mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2019.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12653
identifier_str_mv BICHARRA, Eder Hermes. Análise dos aspectos metalúrgicos do aço ASTM SA - 516 Gr 60 utilizado em caldeiras submetido à fadiga térmica. 2019. 99f. Dissertação (mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2019.
url https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12653
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
instacron:FURG
instname_str Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
instacron_str FURG
institution FURG
reponame_str Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
collection Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.furg.br/bitstreams/fdffbfec-a98a-4667-a7da-d132d76369d6/download
https://repositorio.furg.br/bitstreams/27fa27b8-75e1-4f39-b6b7-5914a3370129/download
https://repositorio.furg.br/bitstreams/d588f72e-1404-4375-996b-f5f9a2c40701/download
https://repositorio.furg.br/bitstreams/5581808d-84fc-4308-b66e-ecac5760604a/download
bitstream.checksum.fl_str_mv a69092385801424005df706ab84d2efd
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
96c0c3bfda0fdd640c5f067f93bb53cf
cc8121ced85d8d85c5c976616d6f5d4a
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.br
_version_ 1856849693953228800

Registros relacionados