Banca de DEFESA: PAULO MOURA BISPO DE SANTANA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : PAULO MOURA BISPO DE SANTANA
DATA : 13/02/2025
HORA: 14:00
LOCAL: Sala de videoconferência RNP_PEI_UFBA
TÍTULO:

Investigação do efeito da adição de alumínio, titânio e zircônio nas propriedades mecânicas a quente de ligas Ni-Cr-Nb utilizadas em fornos de pirólises.

PALAVRAS-CHAVES:

Forno de Pirolise. Carburização. Ligas Ni-Cr-Nb. Ligas Ni-Cr-Nb-Al.

PÁGINAS: 172
RESUMO:

O presente trabalho investigou o impacto de modificações na composição de ligas metálicas da família Ni-Cr-Nb, sobre a resistência à carburização e a fluência, e aplicouo conhecimento adquirido para analisar um caso  real de falha industrial em tubos de serpentinas de radiação. Foram estudadas quatro ligas obtidas por fundição estática, com composições químicas específicas: 0,4C-30Cr-40Ni-1Nb, 0,4C-30Cr-40Ni-1Nb-3Al, 0,4C-
30Cr-40Ni-1Nb-3Al-0,2Ti e 0,4C-30Cr-40Ni-1Nb-3Al-0,2Zr. Os testes laboratoriais incluíram exposição a atmosferas carburantes a 1150 °C por 480 horas e ensaios de ruptura por fluência sob carga constante de 17 MPa na mesma temperatura. A avaliação foi realizada pormeio de técnicas especificas, como microscopia  óptica, Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), Eespectroscopia por energia dispersiva (EDS), Electron Backscatter Diffraction (EBSD) e dilatometria. Os resultados laboratoriais indicaram que a adição de Al aumentou significativamente a resistência à carburização, formando camadas protetoras mais  estáveis,enquanto Ti e Zr tiveram impactos modestos nesse aspecto. Em relação a fluência , as ligas sem Al apresentaram melhor desempenho em condições sem exposição a atmosferas carburantes. Contudo, o Al combinado com Ti ou Zr retardou a transição para estágios críticos de falha em condições carburantes, prolongando o tempo de ruptura e demonstrandopotencial para aplicações em ambientes severos. O  conhecimento adquirido foi aplicado na análise de um forno de pirólise que acumulou 43.720 horas de operação, destacando a interação prejudicial entre carburização e perda de ductilidade nos tubos de serpentinas de radiação. Foram utilizados testes como análise de tensões térmicas pelo método dos
elementos finitos, avaliação da permeabilidade magnética e testes NACE TM498 paramedir a profundidade de  carburização, além de análises de microscopia e difração de raios-X. Identificou-se que tubos submetidos a temperaturas mais baixas apresentaram menor degradação, enquanto tubos em temperaturas mais elevadas sofreram rupturas frágeis devido à formação de microtrincas e ovalização significativa. Esses fenômenos foram relacionados à degradação das camadas protetoras, à formação excessiva de carbonetos e ao acúmulo de tensões residuais. Este estudo ressalta a relevância da aplicação práticado conteúdo acadêmico para  compreender e mitigar falhas reais na indústria, destacandocomo a análise detalhada dos mecanismos de falha  pode orientar o design de ligas mais resistentes e o gerenciamento eficaz de ciclos operacionais. A otimização de materiais e estratégias de operação são essenciais para preservar a integridade dos equipamentos, reduzir custos de manutenção e melhorar a eficiência econômica de processos industriais
críticos, como o craqueamento térmico de hidrocarbonetos.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - SÉRGIO RODRIGUES BARRA - UFRN
Externo à Instituição - ANDRE LUIZ DE MORAES COSTA - UFS
Externo ao Programa - 1349940 - CARLOS ALBERTO CALDAS DE SOUSA - nullExterna à Instituição - CÉLIA DE FRAGA MALFATTI - UFRGS
Presidente - 1677204 - ELAINE CHRISTINE DE MAGALHAES CABRAL ALBUQUERQUE
Externo à Instituição - IVAN COSTA DA SILVA - IFBA