Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creative Commons Attribution Non-Commercial, que permite uso, distribuição e reprodução em qualquer meio, sem restrições desde que sem fins comerciais e que o trabalho original seja corretamente citado. Resumo: Os aços de alta resistência microligados ao nióbio têm mostrado ser uma boa opção para fabricação de perfis estruturais, utilizando os conceitos já desenvolvidos para a indústria de gás e óleo. Entretanto, a definição das reais necessidades em termos de soldagem desta família de aços não está bem descrita nas normas de soldagem mais utilizadas pelo setor. Este trabalho demonstra a construção e avaliação de um Atlas de Soldagem produzido através de simulações físicas (Gleeble e dilatometria) e ensaios mecânicos de amostras simuladas. O objetivo é que o atlas de soldagem seja uma ferramenta orientativa para melhor definição das faixas de parâmetros para soldagem desta classe de material. A metodologia proposta foi aplicada a um aço ARBL bainítico da classe 65 ksi. Foi possível determinar com mais segurança a faixa de energia de soldagem recomendada, inclusive quanto à necessidade ou não do uso de pré-aquecimento, e evidenciar que as simulações são comparáveis a soldas reais. Esta abordagem mostrou trazer benefícios, como redução de custos com processo de pré-aquecimento desnecessário.Palavras-chave: Aço ARBL; Nióbio; Simulação térmica; Soldagem; Otimização de processo. Application Assessment of a Welding Atlas of a Niobium Microalloyed Bainitic SteelAbstract: Niobium microalloyed steels have shown to be an excellent solution for fabrication of structural beams, employing concepts already developed for the oil and gas industry. However, the definition of the actual welding related needs of this family of bainite steels is not well described in the welding standards mostly used in the structural construction sector. This paper demonstrates the construction and assessment of a Welding Atlas, built from using physical simulations (Gleeble and dilatrometry) and mechanical tests of the simulated specimens. The objective is to have the Atlas as a guiding tool to improve the parametrization for welding this class of steels. The proposal methodology was applied to a HSLA bainitic steel class 65 ksi. It was possible to determine with more accuracy the recommended energy range of the weld, including the need or not of preheating, and show that they were comparable with actual welds. The methodology shows benefits including a safer parametrization and cost savings resulting from unnecessary preheating elimination.
The goal of this work is to investigate the reduction of chromium from a quaternary slag by carbon dissolved in liquid steel. Laboratory scale experiments were conducted to study the reduction of chromium oxides in the slag by carbon dissolved in the melt. These experiments were made under different conditions of slag basicity and amount of added carbon. Thermodynamic calculations based on Double Sublattice model were applied using the commercial software Thermo-Calc, with the IRSID database. The results obtained showed good correlation with practical and calculated results, making it possible to predict equilibrium conditions of the system and to determine the activities of chromium oxides in the slag.
ResumoOs aços de alta resistência microligados ao nióbio tem se demonstrado uma solução ótima na fabricação de aços para utilização em perfis estruturais utilizando os conceitos já desenvolvidos para a indústria de gás e óleo. O nióbio com seu efeito refinador de grãos, com redução da temperatura de transformação entre austenitaferrita, endurecimento por precipitação e retardamento da recristalização da austenita, usado em equilíbrio com titânio, manganês e silício e os novos processos de produção com resfriamento controlado torna possível a obtenção de aços com microestrutura bainítica, baixo carbono e alta resistência mecânica. Este trabalho demonstra os pontos de destaque referentes ao projeto de estruturas utilizando estes aços, bem como uma avaliação quanto ao processo de soldagem durante a fabricação das mesmas. É possível evidenciar que a estrutura final se torna ideal para aplicação em diversos ambientes devido a sua baixa temperatura de transição dúctil-frágil, produção de uma estrutura com cerca de 10% a menos em peso, 5% a menos em custo e com excelente soldabilidade. Palavras-chave: Aço BLAR; Nióbio; Estrutura metálica; Soldagem; Redução de custo. USE OF NIOBIUM HIGH STRENGTH STEELS WITH 450 MPA YIELD STRENGTH FOR LEAN CONSTRUCTIONS AbstractThe high-strength microalloyed niobium steels has shown to be a solution in the manufacture of steel for use in structural profiles using the concepts already developed for the oil and gas. Niobium with its grain refining effect, reducing the temperature of transformation from austenite-ferrite, precipitation hardening and delaying the recrystallization of austenite, added in balance with titanium, manganese and silicon and new production processes with controlled cooling, makes it possible obtaining steels with bainitic microstructure, low carbon and high strength. This work demonstrates the prominent points for the design of structures using these steels, as well as an evaluation of welding process during the manufacture thereof. It is possible to show that the final structure becomes ideal for application in various environments due to its low temperature ductile-brittle transition, producing a structure with about 10% less in weight, 5% less cost and with excellent weldability.
ResumoOs aços de alta resistência microligados ao nióbio têm mostrado ser uma boa opção para fabricação de perfis estruturais, utilizando os conceitos já desenvolvidos para a indústria de gás e óleo. Entretanto, a definição das reais necessidades em termos de soldagem desta família de aços não está bem descrita nas normas de soldagem mais utilizadas pelo setor. Este trabalho demonstra uma metodologia de avaliação destes aços, através de simulações térmicas físicas (Gleeble e dilatometria) e ensaios mecânicos de amostras simuladas, de forma a elaborar um atlas de soldagem orientativo para melhor definição das faixas de parâmetros para soldagem deste material. A metodologia proposta foi aplicada a um aço BLAR bainítico da classe 65 ksi. Foi possível determinar com mais segurança a faixa de energia de soldagem recomendada, inclusive quanto à necessidade ou não do uso de pré-aquecimento, e evidenciar que as simulações são comparáveis a soldas reais. Esta abordagem mostrou trazer benefícios, como redução de custos com processo de pré-aquecimento desnecessário. Palavras-chave: Aço BLAR; Nióbio; Simulação térmica; Soldagem; Otimização de processo. METHODOLOGY TO CREATE A WELDING ATLAS OF BAINITIC HSLA STEELNIOBIUM MICROALLOYED Abstract Niobium microalloyed steels have been shown to be an excellent solution for the fabrication of structural beams, employing concepts developed for the oil and gas industry. However, the definition of the real welding needs of this family of bainite steels is not well described in the welding specifications most commonly used in the construction sector. This paper demonstrates an evaluation methodology for these steels using thermal simulations to develop a welding atlas to better define welding process requirements. The methodology was applied in a HSLA bainitic steel class 65 ksi. It was possible to determine with more accuracy the recommended energy range of the weld, including the need or not of preheating, and show that they were comparable with teal welds. The methodology shows benefits include cost savings resulting from the elimination of unnecessary preheating.
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