BR102012003528A2

BR102012003528A2 - Tudo de aço, método para a produção e conformação do mesmo

Info

Publication number: BR102012003528A2
Application number: BRBR102012003528-6A
Authority: BR
Inventors: Eduardo Altschuler; Teresa Perez; Edgardo Lopez; Constantino Espinosa; Gonzalo Gomez
Original assignee: Siderca Sa Ind & Com
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2013-11-12
Also published as: US8414715B2; CN102676930A; US20130199674A1; EP2495342A1; AR085299A1; DK2495342T3; US20120211132A1; BR102012003528B1; US9188252B2; MX2012002116A; CN102676930B; EP2495342B1

Abstract

CONCRETIZAÇÕES DA PRESENTE DESCRIÇÃO COMPREENDEM AÇOS CARBONO E MÉTODOS DE FABRICAÇÃO. EM UMA CONCRETIZAÇÃO, O PROCEDIMENTO DE RESFRIAMENTO RÁPIDO E TÊMPERA É REALIZADO NO QUAL UMA COMPOSIÇÃO DE AÇO SELECIONADA É CONFORMADA E TRATADA POR AQUECIMENTO PARA ORIGINAR UMA MICROESTRUTURA LEVEMENTE TEMPERADA TENDO UMA DISTRIBUIÇÃO FINA DE CARBONETOS. EM OUTRA CONCRETIZAÇÃO, UM PROCEDIMENTO DE AUSTENITIZAÇÃO DUPLA É REVELADO NO QUAL UMA COMPOSIÇÃO DE AÇO SELECIONADO É CONFORMADA E SUJEITA A TRATAMENTO POR AQUECIMENTO PARA REFINAR A MICROESTRUTURA DO AÇO. EM UMA CONCRETIZAÇÃO, O TRATAMENTO POR AQUECIMENTO PODE COMPREENDER AUSTENTINIZAÇÃO E RESFRIAMENTO RÁPIDO DA COMPOSIÇÃO DE AÇO CONFORMADA POR UM NÚMERO SELECIONADO DE VEZES (POR EXEMPLO, 2) ANTES DA TÊMPERA. EM OUTRA CONCRETIZAÇÃO, O TRATAMENTO POR AQUECIMENTO PODE COMPREENDER SUJEITAR A COMPOSIÇÃO DE AÇO CONFORMADA A AUSTENTINIZAÇÃO, RESFRIAMENTO RÁPIDO, E TÊMPERA POR UM NÚMERO SELECIONADO DE VEZES (POR EXEMPLO, 2). OS PRODUTOS DE AÇO CONFORMADOS A PARTIR DAS CONCRETIZAÇÕES DA COMPOSIÇÃO DE AÇO DESTA MANEIRA (POR EXEMPLO), BARRAS TUBULARES E TUBOS SEM COSTURA) POSSUIRÃO ALTA TENSÃO LIMITE DE ESCOAMENTO, POR EXEMPLO, PELO MENOS CERCA DE 1138 MPa (165 ksi), ENQUANTO MANTÊM UMA BOA DUREZA.

Description

TUBO DE AÇO, MÉTODO PARA A PRODUÇÃO E CONFORMAÇÃO DO MESMO PEDIDO RELACIONADO

Este pedido está relacionado ao pedido copendente da Requerente intitulado AÇO DE ALTA RESISTÊNCIA TENDO BOA RESISTÊNCIA, número de série 13/031131, depositado em 18 de fevereiro de 2011, cuja totalidade é aqui incorporada como referência.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo da invenção

A presente invenção refere-se, geralmente, à produção de metais e, em algumas concretizações, diz respeito a métodos de produção de barras tubulares metálicas tendo alta firmeza enquanto, simultaneamente, possuem boa resistência.

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Descrição do estado da técnica

Tubos de aço sem costura são amplamente utilizados em uma variedade de aplicações industriais. Devido aos requisitos de maior capacidade de suporte de carga, às situações de tensões 20 dinâmicas e à necessidade de componentes mais leves, existe uma crescente demanda para o desenvolvimento de tubos de aço que possuam dureza e resistência aumentadas.

Na indústria do petróleo, pistolas de perfuração constituídas por tubos de aço contendo cargas explosivas são usadas para entregar cargas explosivas em locais selecionados de poços. Os tubos de aço usados como transportadores de pistolas de perfuração são submetidos a cargas de colapso externo muito altas que são exercidas pela pressão hidrostática do poço. Por outro lado, durante a detonação, os tubos de aço também estão sujeitos a cargas dinâmicas muito elevadas. Para resolver esse problema, esforços têm sido 5 dirigidos para o desenvolvimento de tubos de aço com alta firmeza, enquanto, que ao mesmo tempo, mantém-se muito boa resistência de impacto.

Neste momento, o mais alto grau disponível no mercado tem 10 uma tensão limite de escoamento mínima de cerca de 155 ksi (1.068,68MPa). Como resultado, tubos de paredes grossas são muitas vezes empregados em certas formações para suportar as altas pressões de colapso presentes. No entanto, o uso de tubos de paredes grossas reduz significativamente o espaço de 15 trabalho disponível para as cargas explosivas, o que pode limitar a gama de aplicações em que os tubos podem ser empregados.

Do que precede, então, há uma necessidade de melhores composições para barras tubulares metálicas e, em especial, sistemas e métodos para a produção de barras tubulares metálicas com uma combinação de propriedades de alta tração e resistência.

2 5 SUMÁRIO DA INVENÇÃO

As concretizações da invenção destinam-se a tubos de aço e métodos de fabricação do mesmo. Em uma concretização, um duplo procedimento de austenitização é divulgado em que uma composição de aço selecionada é formada e submetida a tratamento térmico para refinar a microestrutura de aço. Em uma concretização, o tratamento térmico pode incluir austenitização e resfriamento rápido da composição de aço formada em um determinado número de vezes (por exemplo, 2 ou 5 não mais que 2) antes de resfriamento rápido. Em outra concretização, o tratamento térmico pode incluir submeter a composição de -aço formada a austenitização, resfriamento rápido e resfriamento rápido em um determinado número de vezes (por exemplo, 2 ou não mais de 2) . Produtos siderúrgicos,

conformados a partir de concretizações da composição de aço dessa maneira (por exemplo, barras tubulares sem costura e tubos) possuirão força de alto rendimento, por exemplo, pelo menos aproximadamente de 175 ksi (aproximadamente 1.200 MPa) , mantendo boa resistência.

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Em uma concretização, um tubo de aço é fornecido, o tubo de aço compreendendo:

cerca de 0,25% em peso a cerca de 0,35% de peso de carbono;

cerca de 0,30 em peso a cerca de 0,70% de peso de

manganês;

cerca de 0,10% em peso a cerca de 0,30% de peso de silício;

cerca de 0,90% em peso a cerca de 1,70% de peso de cromo;

cerca de 0,60% em peso a cerca de 1,00% de peso de

molibdênio;

cerca de 0,050% em peso a cerca 0,150% de peso de vanádio

e cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,04% de peso de alumínio;

o restante da composição compreendendo ferro e impurezas;

em que o tubo de aço é processado para ter uma elasticidade maior que aproximadamente 175 ksi (1.206, 58MPa) e em que a energia Charpy com entalhe em V é maior ou igual a cerca de 50 J/cm2 no sentido transversal e 65 J/cm2 no sentido longitudinal por volta da temperatura ambiente.

Em outra concretização, um método para fazer um tubo de aço é fornecido, o método, que inclui:

fornecer uma composição de aço-carbono; conformar a composição de aço em um tubo;

aquecer o tubo de aço conformado em uma primeira operação de aquecimento a uma primeira temperatura;

resfriar rapidamente o tubo de aço conformado em uma primeira operação de resfriamento rápido da primeira temperatura a uma primeira taxa tal que a microestrutura do aço temperado seja maior do que ou igual a aproximadamente 95% de martensita por volume;

aquecer o tubo de aço conformado após a primeira operação de resfriamento rápido em uma segunda operação de aquecimento a uma segunda temperatura menor que a primeira temperatura;

resfriar rapidamente o tubo de aço conformado em uma segunda operação de resfriamento rápido da segunda temperatura a uma segunda taxa tal que a microestrutura do aço temperado seja maior ou igual a cerca de 95% de martensita por volume, em que o tubo de aço conformado tenha um tamanho de grão menor em comparação com o tamanho de grão após a primeira operação de resfriamento rápido; e

temperar o tubo de aço conformado após a segunda operação de resfriamento rápido aquecendo o tubo de aço conformado a uma terceira temperatura menor que cerca de 550°C;

onde o tubo de aço após a resfriamento rápido tenha tensão limite de escoamento maior que cerca de 175 ksi (1.206,58MPa) e em que a energia Charpy de entalhe em V seja maior ou igual a cerca de 50 J/cm2 na direção transversal e cerca de 65 J/cm2 na direção longitudinal à temperatura próxima da ambiente.

Em uma outra concretização, um método de formação de um tubo de aço é fornecido, o método compreendendo:

fornecer uma barra de aço compreendendo:

cerca de 0,25 % em peso até cerca de 0,35 % em peso de carbono;

cerca de 0,30 % em peso até cerca de 0,70 % em peso de manganês;

cerca de 0,10 % em peso até cerca de 0,30 % em peso

de silício;

cerca de 0,90 % em peso até cerca de 1,70 % em peso de cromo;

cerca de 0,60 % em peso até cerca de 1,00 % em peso de molibdênio;

cerca de 0,050 % em peso até cerca de 0,150 % em peso de vanádio; e

cerca de 0,01 % em peso até cerca de 0,04 % em peso de alumínio; β/43 menos que ou igual a cerca de 0,50 % de níquel; menos que ou igual a cerca de 0, 040 % em peso de nióbio;

menos que ou igual a cerca de 0,015 % em peso de titânio; e

menos que ou igual a cerca de 0,05 % em peso de cálcio;

conformar a barra de aço em um tubo em uma operação de conformação a quente a uma temperatura de cerca de 1.200°C a 1. 3 0 0 ° C ;

aquecer o tubo de aço conformado em uma primeira operação de aquecimento até uma primeira temperatura de cerca de 9000C a 950°C por cerca de 10 a 30 minutos;

resfriar rapidamente o tubo de aço conformado em uma

primeira operação de resfriamento rápido a partir da primeira temperatura a uma primeira taxa tal que a microestrutura do aço resfriado seja maior que ou igual a cerca de 95% de martensita em volume e seja substancialmente livre de carbonetos;

aquecer o tudo de aço conformado após a primeira operação de resfriamento rápido em uma segunda operação de aquecimento a uma segunda temperatura, menor que a primeira temperatura, a cerca de 880°C a 930°C a cerca de 10 a 30 minutos;

2 5 resfriar rapidamente a composição de aço conformado em uma

segunda operação de resfriamento rápido a partir da segunda temperatura a uma segunda taxa tal que a microestrutura de aço temperado seja maior que ou igual a cerca de 95 % de martensita em volume e seja substancialmente livre de carbonetos e tenha um tamanho de grão menor quando comparado ao tamanho do grão após a primeira operação de resfriamento rápido; e

temperar o tubo de aço conformado após a segunda operação de resfriamento rápido através do aquecimento do tubo de aço conformado a uma terceira temperatura entre cerca de 450°C a cerca de 550°C por entre cerca de 5 minutos a cerca de 30 minutos;

em que o tubo de aço após a resfriamento rápido possua uma

tensão limite de escoamento maior que cerca de 175 ksi (1.206, 58MPa) e em que a energia Charpy de entalhe em V seja maior ou igual a cerca de 50 J/cm2 na direção transversal e cerca de 65 J/cm2 na direção longitudinal à temperatura próxima

da ambiente.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A Figura 1 é uma concretização de um método de conformação de um aço de alta resistência; e

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As Figuras 2A-B são micrografias de uma concretização da composição de aço após uma dupla austenitização e tratamento térmico de resfriamento rápido; e

A Figura 3 é uma parcela de energia de impacto de Charpy

(CVN) versus a tensão limite de escoamento para concretizações de aços conformados a partir de concretizações da presente divulgação. DESCRIÇÃO DETALHADA

Concretizações da presente divulgação fornecem composições de -aço, barras tubulares (por exemplo, tubos) conformadas usando-se composições de aço, e os respectivos métodos de 5 fabricação. As barras tubulares podem ser empregadas, por exemplo, como transportadores de pistolas de perfuração para a indústria de petróleo e gás. Pode-se entender, no entanto, que as barras tubulares compreendem um exemplo de artigos de fabricação que podem ser conformados de concretizações dos 10 aços da presente divulgação, e não se deve, de nenhuma maneira, ser interpretado para limitar a aplicabilidade das concretizações divulgadas.

0 termo "barra", como usado neste documento, é um termo amplo e inclui o seu significado comum de dicionário e também se refere a um membro geralmente oco, alongado que pode ser reto ou ter dobras ou curvas e ser conformado para um formato predeterminado, e qualquer conformação necessária para proteger a barra tubular conformada na sua localização desejada. A barra pode ser tubular, tendo uma superfície exterior substancialmente circular e a superficie interna, embora outras formas e seções transversas sejam também contempladas. Neste documento, o termo "tubular" refere-se a qualquer forma alongada, oca, que não precisa ser circular ou cilíndrica.

Os termos "aproximadamente", "cerca de" e "substancialmente", como usado neste documento, representam uma quantidade próxima à declarada que ainda executa uma função desejada ou alcança um resultado desejado. Por exemplo, os termos "aproximadamente", "cerca de" e "substancialmente" podem se referir a uma quantidade que esteja dentro de menos de 10% de, dentro de menos de 5% de, dentro de menos de 1% de, 5 dentro de menos de 0,1% de e dentro de menos de 0,01% da quantidade declarada.

0 termo "temperatura ambiente", como usado neste documento, tem seu sentido usual como conhecido por aqueles hábeis no estado da técnica e pode incluir temperaturas dentro do intervalo de aproximadamente 16°C (60°F) a cerca de 32°C (90 ° F) .

Em geral, concretizações da presente divulgação incluem 15 aços-carbono e métodos de fabricação. Em uma concretização, uma composição de aço selecionada é conformada e submetida a tratamento térmico para refinar a microestrutura de aço. Em uma concretização, o tratamento térmico pode incluir austenitização e resfriamento rápido da composição de aço 20 conformada por um determinado número de vezes (por exemplo, 2 ou não mais que 2) antes da têmpera para refinar o tamanho de grão da microestrutura final. Esse refinamento pode melhorar a força e a resistência da composição de aço conformada. A repetição das operações de austenitização e resfriamento 25 rápido duas vezes pode ser aqui referida como dupla austenitização. Pode-se entender, no entanto, que as operações de austenitização e resfriamento rápido podem ser executadas por qualquer quantidade de vezes, sem limite, para se alcançarem a microestrutura e as propriedades mecânicas desejadas. Em outra concretização, o tratamento térmico pode incluir submeter a composição de aço conformado a austenitização, resfriamento rápido e revenimento em uma determinada quantidade de vezes (por exemplo, 2 ou não mais de 2) .

Prevê-se que concretizações de artigos conformados a partir das composições de aço divulgadas (por exemplo, barras tubulares e tubos) podem possuir elevada tensão limite de escoamento, pelo menos de aproximadamente 175ksi (cerca de

1.200 MPa), mantendo boa resistência. Por exemplo, os experimentos discutidos neste documento ilustram que aços conformados a partir de concretizações da composição divulgada ainda podem exibir as energias de impacto Charpy de entalhe em

V à temperatura ambiente superior a aproximadamente 65 J/cm2 na direção LC e cerca de 50 J/cm2 na direção CL, de acordo com o padrão ASTM E23. Como discutido mais detalhadamente abaixo, essas melhorias nas propriedades são alcançadas, pelo menos em parte, devido ao refinamento da microestrutura das composições de aço conformadas (por exemplo, o tamanho de grão, o tamanho de pacote e o tamanho médio do carboneto) como resultado da variação das temperaturas das respectivas operações de austenitização.

Por exemplo, em uma concretização, as repetidas operações de austenitização e resfriamento rápido em diferentes temperaturas podem ser empregadas para refinar o tamanho de grão e o tamanho do pacote do tubo de aço conformado com o objetivo de melhorar a resistência do tubo de aço. Por exemplo, o tamanho de grão do tubo pode ser reduzido diminuindo-se a temperatura de austenitização, já que o crescimento de grão é um processo de difusão controlado que pode ser atrasado, reduzindo a temperatura de austenitização.

No entanto, a temperatura de austenitização deve ser alta o suficiente para decompor substancialmente todos os carbonetos de ferro (cementite) na composição de aço. Se a temperatura de. austenitização não é alta o suficiente, partículas grandes de cementite podem permanecer na microestrutura final do aço, o 10 que diminui a resistência do aço. Assim, para melhorar a resistência do aço, a temperatura de austenitização é, preferencialmente, selecionada para ser um pouco acima do valor mínimo ao que é necessário para dissolver a cementite. Embora temperaturas mais altas do que esse mínimo possam 15 garantir a decomposição da cementite, elas podem produzir crescimento excessivo de grãos.

Por esse motivo, uma faixa de temperatura preferencial para a austenitização é fornecida em cada condição. 0 20 intervalo preferido depende do tamanho de carboneto de ferro da microestrutura inicial. Em uma concretização, se o aço estiver na condição de laminado a quente (por exemplo, o caso do primeiro tratamento de austenitização), a temperatura mínima será de preferência alta o suficiente para dissolver os 25 carbonetos grandes que aparecem na microestrutura inicial (por exemplo, cerca de 900°C a cerca de 950°C) . Se o material está na condição de resfriamento rápido (por exemplo, o caso de uma segunda austenitização realizada sem revenimento intermediário) , não há, substancialmente, carbonetos de cementite presentes na microestrutura inicial, assim, a temperatura mínima de austenitização é, de preferência, menor (por exemplo, cerca de 880°C a cerca de 930°C).

Essas observações podem ser empregadas para se reduzir a

temperatura de austenitização para o refino da microestrutura de aço. Se um revenimento intermediário é executado, carbonetos de cementite podem ser precipitados durante o revenimento, resultando em um aumento da temperatura de 10 austenitização mínima em comparação com o caso ideal da condição de resfriamento rápido sem carbonetos de cementite de forma substancial.

No entanto, durante o processamento industrial, não é possível ou viável executar um duplo procedimento de austenitização e resfriamento rápido sem o revenimento intermediário. Por conseguinte, a dupla austenitização, o resfriamento rápido e tratamento de revenimento podem ser executados em seu lugar. Ao executar um revenimento intermediário, reduzir a temperatura de revenimento é desejável, a fim de se evitar a precipitação de carbonetos grandes, que necessitam de uma maior temperatura de austenitização para serem dissolvidos. Por esse motivo, a temperatura intermediária de revenimento é limitada a cerca de 550°C ou menos.

Em outras concretizações, a presença de uma quantidade relativamente grande de vanádio (V) dentro da composição (por exemplo, dentro do intervalo entre cerca de 0,050% em peso a I 13/43

cerca de 0,150% em peso) [,] promove a formação de uma maior densidade de carbonetos de vanádio, além de carbonetos de ferro, duj&a&te. ■ o resfriamento rápido do que seria, em contrário, alcançada. O uso de temperaturas de revenimento 5 relativamente baixas, dentro do intervalo entre cerca de 450°C a cerca de 550°C, pode resultar em precipitação de carbonetos de vanádio fino. Esses carbonetos de vanádio fino podem ter uma dimensão (por exemplo, de maior dimensão, como diâmetro) inferior ou igual a cerca de 30 nm. O aumento na densidade de 10 carboneto de vanádio fino que precipita dentro da microestrutura, devido à rota de processamento discutida acima, também pode contribuir para aumentos observados na força e na resistência pelo endurecimento da partícula de dispersão.

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Em determinadas concretizações, a composição metálica da presente divulgação, preferencialmente, compreende uma liga de aço que inclua não só carbono (C) , mas também manganês (Mn) , silício (Si), cromo (Cr), molibdênio (Mo), vanádio (V) e 20 alumínio (Al) . Além disso, um ou mais dos seguintes elementos podem estar opcionalmente presentes e/ou serem adicionados também: níquel (Ni), nióbio (Nb), titânio (Ti) e cálcio (Ca) . 0 restante da composição pode incluir ferro (Fe) e impurezas. Em determinadas concretizações, a concentração de impurezas 25 pode ser reduzida a uma quantidade tão baixa quanto possível. Concretizações de impurezas podem incluir, mas não estão limitadas a, enxofre (S), fósforo (P), cobre (Cu), nitrogênio (N), chumbo (Pb), estanho (Sn), arsênio (As), antimônio (Sb) e bismuto (Bi). Elementos dentro de concretizações da composição ■ 14/43

de aço podem ser fornecidos como abaixo na Tabela 1, onde as concentrações estão em % em peso, a menos que especificado de outra forma.

TABELA 1 - COMPOSIÇÃO DO AÇO_

Elemento Amplo intervalo de Intervalo de composição composição (% em peso) preferido (% em peso) Mínimo Máximo Mínimo Máximo C 0,25 0, 35 0,26 0,29 Mn 0, 30 0,70 0,45 0, 55 Si 0,10 0, 30 0,20 0, 30 S 0 0,10 0 0, 003 P 0 0, 015 0 0, 010 Cr 0, 90 1, 70 1, 30 1, 50 Mo 0, 60 1, 00 0, 65 0, 070 Ni 0 0, 50 0 0,15 Nb 0 0, 040 0 0, 007 V 0, 050 0, 150 0,12 0, 15 Ti 0 0, 015 0 0, 007 Cu 0 0, 30 0 0, 15 Al 0,01 0, 04 0, 020 0, 035 0 0 0, 005 0 0,0015 Ca 0 0, 05 0 0, 03 N 0 0, 010 0 0, 008 C é um elemento cuja adição à composição de aço pode, de forma barata, aumentar a firmeza do aço. Em algumas concretizações, se o teor de C da composição de aço for inferior a cerca de 0,25%, pode ser difícil obter a firmeza 15*3 3 desejada no aço. Por outro lado, em algumas concretizações, se a composição de aço tem um teor de C superior a cerca de 0,35%, a resistência pode ser prejudicada. Portanto, em uma concretização, o teor de C da composição de aço pode variar 5 dentro do intervalo entre cerca de 0,25% a cerca de 0,35%, de preferência dentro do intervalo entre cerca de 0,26% a cerca de 0,29%.

Mn é um elemento cuja adição à composição de aço pode ser 10 eficaz para aumentar a temperabilidade, a firmeza e a resistência do aço. Em algumas concretizações, se o teor de Mn da composição de aço for inferior a cerca de 0,30%, pode ser difícil obter a firmeza desejada no aço. No entanto, em algumas concretizações, se o teor de Mn exceder cerca de 0,7%, 15 estruturas de banda dentro o aço tornam-se marcadas e a resistência diminui. Nesse sentido, em uma concretização, o teor de Mn da composição de aço pode variar dentro do intervalo entre cerca de 0,30% a cerca de 0,7%, de preferência dentro do intervalo entre cerca de 0,45% a cerca de 0,55%.

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Si é um elemento cuja adição à composição de aço pode ter um efeito desoxidante durante o processo de fabricação de aço e também aumenta a firmeza do aço. Em algumas concretizações, se o Si exceder cerca de 0,30%, a resistência e 25 conformabilidade do aço podem diminuir. Portanto, em uma concretização, o teor de Si da composição de aço pode variar dentro do intervalo entre cerca de 0,10% a cerca de 0,30%, de preferência dentro do intervalo entre cerca de 0,20% a cerca de 0,30%. S é um elemento que pode causar a diminuição da resistência e a trabalhabilidade do aço. Assim, em algumas concretizações, o teor de S da composição de aço é limitado a um máximo de cerca de 0,010%, de preferência a um máximo de cerca de 0,003%.

P é um elemento que pode fazer com que a resistência do aço diminua. Assim, em algumas concretizações, o teor de P da composição de aço é limitado a um máximo de cerca de 0,015%, de preferência a um máximo de cerca de 0,010%.

Cr é um elemento cuja adição à composição de aço pode aumentar a temperabilidade e a resistência ao revenimento do aço. Portanto, a adição de Cr à composição de aço é desejável 15 para se alcançarem altos níveis de resistência. Em uma concretização, se o teor de Cr da composição de aço for inferior a cerca de 0,90%, pode ser difícil obter a firmeza desejada dentro da composição de aço. Em outras concretizações, se o teor de Cr da composição de aço exceder 20 cerca de 1,70%, pode diminuir a resistência da composição de aço. Portanto, em algumas concretizações, o teor de Cr da composição de aço pode variar dentro do intervalo entre cerca de 0,90% a cerca de 1,70%, de preferência dentro do intervalo entre cerca de 1,30% a cerca de 1,50%.

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Mo é um elemento cuja adição à composição de aço é eficaz no aumento da firmeza do aço e ainda auxilia no retardamento do amolecimento durante o revenimento. Adições de Mo à composição de aço também podem reduzir a segregação de fósforo para os limites de grão, melhorando a resistência à fissura intergranular. Em uma concretização, se o teor de Mo for inferior a cerca de 0,60%, pode ser difícil obter a firmeza desejada no aço. No entanto, essa ferroliga é cara, 5 tornando-se desejável reduzir o teor máximo de Mo dentro da composição de aço. Por isso, em algumas concretizações, o teor de Mo dentro da composição de aço pode variar dentro do intervalo entre cerca de 0,60% a cerca de 1,00%, de preferência dentro do intervalo entre cerca de 0,65% a cerca 10 de 0,70%.

Ni é um elemento cuja adição à composição de aço é opcional e pode aumentar a firmeza e a resistência do aço. No entanto, Ni é muito caro e, em algumas concretizações, o teor 15 de Ni da composição de aço é limitado a menos do que ou igual a cerca de 0,50%, de preferência igual ou inferior a cerca 0,15%.

Nb é um elemento cuja adição à composição de aço é 20 opcional e pode refinar o tamanho de grão austenítico do aço durante a laminação a quente, com o subsequente aumento tanto na firmeza quanto na resistência. Nb também pode precipitar-se durante o revenimento, aumentando a firmeza do aço pelo endurecimento da partícula de dispersão. Em uma concretização, 25 o teor de Nb da composição de aço pode variar dentro do intervalo entre cerca de 0% a cerca de 0,40%, de preferência dentro do intervalo entre cerca de 0% a cerca de 0,007%. V é um elemento cuja adição à composição de aço pode aumentar a resistência do aço por precipitação de carboneto durante o revenimento. Em uma concretização, se o teor de V da composição de aço for inferior a cerca de 0, 050%, pode ser 5 difícil obter a firmeza desejada no aço. Em outras concretizações, o teor de V da composição de aço é maior do que cerca de 0,150%, uma grande fração de volume de partículas de carboneto de vanádio pode ser conformada com uma redução do agente na resistência do aço. Portanto, em algumas 10 concretizações, o teor de V da composição de aço pode variar dentro do intervalo entre cerca de 0,05% a cerca de 0,15%, de preferência dentro do intervalo entre cerca de 0,12% a cerca de 0,15%.

Ti é um elemento cuja adição à composição de aço é

opcional e pode ser usado para refinar o tamanho de grão austenítico. No entanto, não é um requisito em determinadas concretizações da composição de aço da presente divulgação. Além disso, quando presentes em concentrações superiores a 20 cerca de 0,015%, partículas grossas de TiN podem ser conformadas de forma que diminuam a resistência do aço. Portanto, em determinadas concretizações, o teor máximo de Ti da composição de aço pode ser inferior a cerca de 0,015%, de preferência inferior a cerca de 0,007%.

25

Cu é um elemento de impureza que não é exigido em determinadas concretizações da composição de aço. No entanto, dependendo do processo de fabricação do aço, a presença de Cu pode ser inevitável. Assim, em determinadas concretizações, o teor de Cu da composição de aço pode ser limitado a menos do que ou igual a cerca de 0,30%, de preferência menos de cerca de 0,15%.

Al é um elemento cuja adição à composição de aço tem um

efeito desoxidante durante o processo de fabricação do aço e refina ainda mais o tamanho de grão do aço. Em uma concretização, se o teor de Al da composição de aço for inferior a cerca de 0,10%, o aço pode ser susceptível à 10 oxidação, apresentando elevados níveis de inclusões. Em outras concretizações, se o teor de Al da composição de aço for superior a cerca de 0,40%, precipitados grosseiros de Al podem ser conformados de modo a diminuírem a resistência do aço. Por conseguinte, o teor de Al da composição de aço pode variar 15 dentro do intervalo entre aproximadamente 0,010% a cerca de 0,040%, de preferência dentro do intervalo entre cerca de 0,020% a cerca de 0,035%.

0 [oxigênio] pode ser uma impureza dentro da composição de 20 aço que está presente, principalmente, na forma de óxidos. Em uma concretização da composição de aço, conforme o teor de O aumenta, as propriedades de impacto do aço são prejudicadas. Por conseguinte, em determinadas concretizações da composição de aço, um teor relativamente baixo de 0 é desejado, menos do 25 que ou igual a cerca de 0,0050% em peso e, de preferência, menor ou igual a 0,0015% em peso.

Ca é um elemento cuja adição à composição de aço pode melhorar a resistência modificando o formato de inclusões de I 20/43

sulfeto. Em uma concretização, a composição de aço pode compreender uma relação mínima de teor de Ca a S de Ca/S >1,5. Em outras concretizações da composição de aço, o Ca excessivo é desnecessário e a composição de aço pode incluir um teor de 5 Ca de menos de ou igual a cerca de 0,05%, de preferência menor que ou igual a cerca de 0,03%.

Os teores de impurezas inevitáveis, incluindo, mas não se limitando a, S, P, N, Pb, Sn, As, Sb, Bi e similares, são preferencialmente mantidos o mais baixo possível. No entanto, as propriedades (por exemplo, firmeza, resistência) de aços conformados a partir de concretizações das composições de aço da presente divulgação podem não ser substancialmente diminuídas desde que essas impurezas sejam mantidas abaixo dos níveis selecionados. Em uma concretização, o teor de N da composição de aço pode ser inferior a aproximadamente 0,010%, preferencialmente menor ou igual a cerca de 0,008%. Em outra concretização, o teor de Pb da composição de aço pode ser menor ou igual a cerca de 0, 005%. Em uma outra concretização, o teor de Sn da composição de aço pode ser menor ou igual a cerca de 0,02%. Em uma concretização adicional, o teor de As da composição de aço pode ser menor ou igual a cerca de 0,012%. Em outra concretização, o teor de Sb da composição de aço pode ser menor ou igual a cerca de 0, 008%. Em uma outra concretização, o teor de Bi da composição de aço pode ser menor ou igual a cerca de 0,003%.

Em uma concretização, as barras tubulares podem ser conformadas usando-se a composição de aço apresentada acima na Tabela I. As barras tubulares podem, de preferência, ter uma espessura de parede selecionada dentro do intervalo entre cerca de 4 mm a cerca de 25 mm. Em uma concretização, as barras metálicas tubulares podem ser sem costuras. Em uma 5 implementação alternativa, as barras metálicas tubulares podem conter uma ou mais costuras.

Uma concretização de um método 100 de produção de barras tubulares metálicas de alta resistência é ilustrada na Figura 10 1. Na operação 102, a composição de aço pode ser conformada e convertida em um tarugo metálico. Na operação 104, o boleto metálico pode estar quente, formado em uma barra tubular. Nas operações de 106 ou, em alternativa, nas operações 112, barra tubular conformada pode ser submetida a tratamento térmico. Na 15 operação 110, operações de acabamento podem ser executadas na barra.

A operação 102 do método 100, preferencialmente, compreende a fabricação do metal e a produção de um tarugo de 20 metal sólido capaz de ser perfurado e laminado para formar uma barra tubular metálica. Em uma concretização, o metal pode incluir aço. Em outras concretizações, ferro de sucata selecionada e esponja de aço podem ser empregados para preparar a matéria-prima para a composição de aço. Pode-se 25 entender, no entanto, que outras fontes de ferro e/ou aço podem ser empregadas para a preparação da composição de aço.

A metalurgia primária pode ser realizada usando-se um forno de arco elétrico para derreter o aço, diminuir o fósforo e outras impurezas, e atingir uma temperatura selecionada. Fundição e desoxidação, e adição de elementos de liga podem ser ainda realizadas.

Um dos principais objetivos do processo de produção de aço

é refinar o ferro pela remoção de impurezas. Em especial, enxofre e fósforo são prejudiciais para o aço porque eles degradam as propriedades mecânicas do aço. Em uma concretização, a metalurgia secundária pode ser realizada em 10 um forno de concha e uma estação de rebarbamento após a metalurgia primária para executar as etapas específicas de purificação.

Durante essas operações, teores muito baixos de enxofre podem ser alcançados dentro do aço, o tratamento de inclusão de cálcio pode ser realizado, como entendido no estado da técnica da metalurgia, e a flotação de inclusão pode ser executada. Em uma concretização, a flotação de inclusão pode ser realizada por borbulhamento de gases inertes no forno de concha para forçar as inclusões e as impurezas a flutuarem. Essa técnica pode produzir uma escória fluida capaz de absorver impurezas e inclusões. Dessa forma, pode resultar um aço de alta qualidade contendo a composição desejada com um teor baixo de inclusão. Seguindo-se à produção de escória fluida, o aço pode ser lançado em um tarugo sólido redondo de diâmetro substancialmente uniforme ao longo do eixo de aço.

O tarugo assim fabricado pode ser conformado em uma barra tubular por meio de processos de conformação térmica 104. Em uma concretização, um tarugo sólido, cilíndrico de aço limpo pode ser aquecido a uma temperatura de cerca de 1.2000C a 1.300°C, de preferência a cerca de 1.250°C. O tarugo pode ser, ainda, sujeito a um laminador. Dentro do laminador, o tarugo 5 pode ser perfurado, em determinadas concretizações preferidas utilizando-se o processo de Manessmann, e a laminação a quente pode ser utilizada para reduzir substancialmente o diâmetro externo e a espessura da parede externa do tubo, enquanto o comprimento é aumentado substancialmente. Em determinadas 10 concretizações, o processo de Manessmann pode ser executado a temperaturas de cerca de 1.200°C. As barras ocas obtidas podem ser, ainda, laminadas a quente em temperaturas dentro do intervalo entre cerca de 1.000°C a cerca de 1.200°C em um laminador contínuo de mandril retido. O exato dimensionamento 15 pode ser feito por um laminador de dimensionamento e os tubos sem costura arrefecidos no ar por volta da temperatura ambiente em um leito de resfriamento.

Um exemplo não limitante, uma barra sólida que possui um 20 diâmetro externo dentro do intervalo entre cerca de 145 mm até cerca de 390 mm pode ser conformada a quente, como discutido acima, em um tubo que possui um diâmetro externo dentro do intervalo entre cerca de 39 mm a cerca de 275 mm, e a espessura da parede dentro do intervalo entre cerca de 4 mm a 25 cerca de 25 mm. 0 comprimento dos tubos pode variar dentro do intervalo entre cerca de 8 m a 15 m.

As operações 106 (106A, 106B, 106C) e 112 (112A, 112B, 112C, 112D) são duas concretizações de tratamentos térmicos que podem ser executados sobre a barra tubular metálica conformada. Como discutido mais detalhadamente abaixo, as concretizações das operações de tratamento térmico 106 compreendem repetidas operações de austenitização e 5 resfriamento rápido, seguidas de revenimento, e podem ser referidas como dupla austenitização (DA). As concretizações de operações de tratamento térmico 112 podem incluir repetidas seqüências de austenitização, resfriamento rápido e revenimento, e podem ser referidas como tratamento térmico LO duplo (DHT).

A primeira operação de austenitização/ resfriamento rápido 106A pode incluir o aquecimento de uma barra tubular conformada, como discutido acima, no intervalo austenítico e L5 de resfriamento rápido. As condições sob as quais a austenitização é executada durante a primeira operação de austenitização/ resfriamento rápido 106A podem ser designadas como Al. As condições sob as quais a resfriamento rápido é realizada durante a primeira operação de austenitização/ 20 resfriamento rápido 106A podem ser designadas como Ql.

Em uma concretização, os parâmetros de austenitização e resfriamento rápido Al e Ql são selecionados de modo que a microestrutura da barra tubular, depois de submetida à 25 primeira operação de austenitização/ resfriamento rápido 106A, compreenda, pelo menos, cerca de 95% de martensita por volume. O restante da microestrutura pode incluir substancialmente apenas bainita. Em outras concretizações, os parâmetros de austenitização e resfriamento rápido Al e Ql também podem produzir uma microestrutura que esteja substancialmente isenta de carbonetos. Em determinadas concretizações, uma microestrutura que esteja substancialmente isenta de carbonetos pode incluir uma concentração total de carbonetos 5 de menos que aproximadamente 0,01% de carbonetos em peso com base no peso total de carbonetos da barra tubular. Em outras concretizações, o tamanho médio de grão da barra tubular pode ser refinado para cair dentro do intervalo entre aproximadamente 10 pm a aproximadamente 30 pm.

LO

Em uma concretização, os parâmetros de austenitização Al podem ser selecionados de modo a, substancialmente, austenitizar totalmente a microestrutura da barra tubular. Uma barra tubular que é substancialmente totalmente austenizada L5 pode incluir mais que aproximadamente 99,9% em peso de austenita com base no peso total da barra tubular. A barra tubular pode ser aquecida até uma temperatura máxima selecionada dentro do intervalo entre cerca de 900°C a cerca de 950°C. A taxa de aquecimento durante a primeira operação de >0 austenitização 106A pode variar dentro do intervalo entre cerca de 15°C/min a cerca de 60°C/min.

A barra tubular pode ser, posteriormente, mantida à

temperatura máxima selecionada por um tempo de espera selecionado dentro do intervalo entre cerca de 10 minutos a

cerca de 30 minutos. 0 tempo de espera pode habilitar

vantajosamente a dissolução dos carbonetos de cementite em

solução com a composição de aço. As temperaturas de

austenitização relativamente baixas empregadas em concretizações dos tratamentos térmicos divulgados atualmente, dentro do intervalo entre cerca de 900°C a cerca de 950°C, são utilizadas para conter o crescimento de grãos, tanto quanto possivel, promovendo o refinamento microestrutural que pode dar origem a melhorias na resistência. Para essas temperaturas de austenitização, o intervalo de temperatura de austenitização de cerca de 900°C até cerca de 950°C também é suficiente para substancialmente fornecer a completa dissolução dos carbonetos de cementite. Dentro desse intervalo de temperatura, a completa dissolução dos carbonetos ricos em Nb e Ti, mesmo quando se usam tempos de espera extremamente grandes, geralmente não é alcançada. Os carbonetos de cementite, que são maiores do que os carbonetos de Nb e Ti, podem prejudicar a resistência e reduzir a firmeza pela retenção de carbono.

Seguindo-se ao periodo de espera, a barra tubular pode ser submetida ao resfriamento rápido. Em uma concretização, o resfriamento rápido durante as operações de austenitização/ 20 resfriamento rápido 106A pode ser executado por um sistema de borrifos de água (por exemplo, cabeças de têmpera) . Em outra concretização, o resfriamento rápido pode ser executado usando-se uma piscina de água agitada (por exemplo, tanque) em que a extração térmica adicional é obtida por um jato de água 25 dirigido para o lado interno do tubo.

As concretizações dos parâmetros de resfriamento rápido Ql são as seguintes. A barra tubular pode ser arrefecida a uma taxa entre aproximadamente 15°C/s a cerca de 50°C/s a uma temperatura, de preferência, não maior que cerca de 150°C.

A segunda operação de austenitização/ resfriamento rápido 5 106B pode incluir o aquecimento e o resfriamento rápido da barra tubular conformada, como discutido acima, no intervalo austenítico. As condições sob as quais a austenitização é realizada durante a segunda operação de austenitização/ resfriamento rápido 106A podem ser designadas como A2. As 10 condições sob as quais o resfriamento rápido é realizado durante a segunda operação de austenitização/ resfriamento rápido 106A podem ser designadas como Q2.

Em uma concretização, os parâmetros de austenitização e 15 resfriamento rápido A2 e Q2 são selecionados de modo que a microestrutura da barra tubular depois de submetida à segunda operação de austenitização/ resfriamento rápido 106B compreenda, pelo menos, cerca de 95% de martensita por volume. Em outras concretizações, os parâmetros de austenitização e 20 resfriamento rápido A2 e Q2 podem produzir uma microestrutura que também esteja substancialmente isenta de carbonetos.

Em concretizações adicionais, o tamanho médio de grão da barra tubular após as segundas operações de austenitização/ 25 resfriamento rápido segundo 106B pode ser menor do que o obtido após as primeiras operações de austenitização e resfriamento rápido 106A. Por exemplo, o tamanho de grão da queda tubular após as segundas operações de austenitização/ resfriamento rápido 106B pode cair dentro do intervalo entre cerca de 5 a cerca de 15 μιη. Esse refinamento microestrutural pode melhorar a firmeza e/ou a resistência da barra tubular.

Em uma concretização, os segundo parâmetros de austenitização A2 são os seguintes. A barra tubular pode ser aquecida até uma temperatura de austenitização máxima menor do que a empregada nas primeiras operações de austenitização/ resfriamento rápido 106A. A segunda austenitização A2 aproveita a dissolução de carbonetos alcançada durante as primeiras operações de austenitização/ resfriamento rápido 106A a fim de refinar ainda mais o tamanho de grão da microestrutura. Como substancialmente todos os carbonetos de ferro (por exemplo, partículas de cementite) são dissolvidos na microestrutura após a primeira operação de austenitização e resfriamento rápido, baixas temperaturas de austenitização podem ser usadas durante as segundas operações de austenitização e resfriamento rápido com redução de agente no tamanho de grão (refinamento de grão). Em uma concretização, a segunda austenitização A2 pode ser efetuada a uma temperatura selecionada dentro do intervalo entre cerca de 8800C a cerca de 930°C. A taxa de aquecimento durante a segunda operação de austenitização 106A pode variar dentro do intervalo entre 15°C/min a cerca de 60°C/min. A barra tubular pode ser posteriormente mantida à temperatura máxima selecionada para um tempo de espera selecionado dentro do intervalo entre cerca de 10 a cerca de 30 minutos.

Seguindo-se ao período de espera, a barra tubular pode ser submetida à resfriamento rápido. Em uma concretização, a resfriamento rápido durante as operações de austenitização/ resfriamento rápido 106B pode ser executado por um sistema de borrifos de água (por exemplo, cabeças de têmpera) . Em outra concretização, o resfriamento rápido pode ser executado 5 usando-se uma piscina de água agitada (por exemplo, tanque) em que a extração térmica adicional é obtida por um jato de água dirigido para o lado interno do tubo.

As concretizações dos parâmetros de resfriamento rápido Q2 são as seguintes. A barra tubular pode ser arrefecida a uma taxa entre aproximadamente 15°C/s a cerca de 50°C/s a uma temperatura, de preferência, não maior que cerca de 150°C.

A segunda austenitização (A2) é realizada a temperaturas ligeiramente menores do que a primeira austenitização (Al) , aproveitando-se da dissolução de carbonetos alcançada durante o primeiro tratamento. A austenitização é executada, preferencialmente, usando-se uma temperatura máxima de cerca de 880°C a 930°C durante um tempo de aproximadamente de 10 a 30 minutos. Em seguida, os tubos são temperados (Q2). O objetivo das operações A2+Q2 é produzir uma microestrutura composta por, pelo menos, 95% de martensiticos por volume, substancialmente isentos de carbonetos, e tendo um tamanho de grão refinado (ou seja, menor ou reduzido) em comparação com o primeiro tratamento (Al+Ql). O refinamento microestrutural é desejado para melhorar a firmeza e a resistência do produto final. Seguindo-se às primeiras e o segundas operações de austenitização/ resfriamento rápido 106A, 106B, a barra tubular pode ser ainda submetida a uma operação de resfriamento rápido 106C, também denominada neste documento como (T) . Durante a operação de reveniemtno 106C, a barra tubular pode ser aquecida a uma temperatura dentro do intervalo entre aproximadamente 450°C a cerca de 550°C. A taxa de aquecimento durante a operação de revenimento 106C pode variar dentro do intervalo entre cerca de 15°C/min a cerca de 60°C/min. A barra tubular pode ser ainda aquecida até a temperatura máxima durante um tempo dentro do intervalo entre cerca de 10 minutos a cerca de 40 minutos. Após alcançar a temperatura máxima selecionada, a barra tubular pode ser mantida por volta dessa temperatura por um tempo dentro do intervalo entre cerca de 5 minutos a cerca de 30 minutos.

0 tubo laminado a quente pode ser ainda sujeito a diferentes operações de conformação após o calor 110. Exemplos não limitantes dessas operações incluem o corte do tubo no comprimento, ceifando as extremidades do tubo, retificando o tubo usando equipamento rotativo de retificação, se necessário, e testes não destrutivos por uma pluralidade de diferentes técnicas, tais como os testes eletromagnético ou de ultrassom. Em uma concretização, as barras tubulares podem ser retificadas a uma temperatura não inferior à temperatura resfriamento rápido reduzida de 50°C e, em seguida, resfriadas em ar para a temperatura ambiente em um leito de resfriamento. Dessa forma, uma barra tubular de lado reto, metálica tendo uma composição dentro dos intervalos ilustrado na Tabela 1 pode ser fornecida.

Em uma concretização alternativa, a barra tubular conformada pode ser submetida a um tratamento térmico de acordo com as operações de tratamento térmico 112. As primeiras operações de austenitização e resfriamento rápido 112A (Al) e (Ql) são seguidas por uma primeira operação de revenimento 112B (Tl), por segundas operações de austenitização e resfriamento rápido 112C (A2) e (Q2) e segunda operação de revenimento 112B (T2). A primeira e a segunda operação de austenitização e resfriamento rápido 112A e 112C podem ser realizadas, como discutido acima, em relação às primeira e segunda operações de austenitização e resfriamento rápido 106A e 106B. A primeira operação de revenimento 112B também pode ser executada, como discutido acima, em relação à primeira operação de resfriamento rápido 106C.

Em determinadas concretizações, a operação de resfriamento

rápido adicional 112B (Tl) pode ser realizada a temperaturas abaixo de cerca de 550°C para reduzir a probabilidade de precipitação de carbonetos antes da segunda operação de austenitização (A2). Os parâmetros da operação de resfriamento 25 rápido 112B podem ser substancialmente semelhantes aos da operação revenimento (T) 106C. Por exemplo, durante a operação de revenimento 112B, a barra tubular pode ser aquecida a uma temperatura dentro da faixa entre cerca de 450°C a cerca de 5500C. A taxa de aquecimento durante a operação de revenimento 112Β pode variar durante o intervalo entre cerca de 15°C/min a cerca de 60°C/min. A barra tubular pode ser ainda aquecida à temperatura máxima durante um tempo dentro do intervalo entre cerca de 10 minutos a cerca de 40 minutos. Após alcançar a 5 temperatura máxima selecionada, a barra tubular pode ser mantida por volta dessa temperatura por um tempo dentro do intervalo entre cerca de 5 minutos a cerca de 30 minutos,

O tubo laminado a quente pode ser ainda sujeito a diferentes operações de conformação após o calor, como discutido acima, em relação à operação 110.

Vantajosamente, devido às baixas temperaturas de resfriamento rápido empregadas nos tratamentos térmicos 106 e 15 112, a microestrutura final da composição de aço pode ser composta por martensita temperada contendo distribuição de carboneto fino, conforme ilustrado nas Figuras 2A-2B. As Figuras 2A e 2B são imagens da microestrutura das composições de aço realizadas por microscópio eletrônico de varredura 20 (SEM) após as operações de tratamento térmico 106 e 112. A microestrutura da Figura 2A corresponde a uma amostra após o tratamento térmico das operações 106 (A1+Q1+A2+Q2+T) enquanto a microestrutura da Figura 2B corresponde a uma amostra após o tratamento térmico das operações 112 (A1+Q1+T1+A2+Q2+T2).

25

As microestruturas obtidas a partir de cada uma das operações de tratamento térmico 106 e 112 são substancialmente similares do ponto de vista metalúrgico, até por volta da resolução máxima permitida pelo microscópio eletrônico de varredura. Não há nenhuma ou substancialmente nenhuma bainita (por exemplo, menor ou igual a cerca de 5% por volume), assim, as microestruturas são totalmente ou substancialmente totalmente de martensita temperada. A martensita temperada é 5 composta de uma matriz de ferrita (por exemplo, fases cinza escuro) e vários tipos de carbonetos (partículas cinza claro). Os carbonetos podem incluir carbonetos de ferro e carbonetos de vanádio.

Com relação à morfologia, observaram-se dois tipos de

carbonetos de ferro presentes na microestrutura, aproximadamente esféricos e alongados. Em relação aos carbonetos de ferro esféricos, observou-se que o tamanho máximo (por exemplo, de maior dimensão, como o diâmetro) seria 15 de cerca de 150 nm. Em relação aos carbonetos de ferro alongados, o tamanho máximo foi observado para ser aproximadamente Ipm de comprimento a cerca de 200 nm de espessura. Esses tamanhos foram encontrados para serem consistentemente semelhantes para ambos os tratamentos 20 térmicos 106 e 112.

Carbonetos de vanádio finos também deverão estar presentes na microestrutura. Considerando-se a baixa temperatura de revenimento utilizada em concretizações do processo de 25 fabricação, o tamanho dessas partículas deve ser menor ou igual a cerca de 30 nm. Enquanto os precipitados de carboneto de vanádio não puderam ser observados por microscopia eletrônica de varredura, a presença de carboneto de vanádio fino pode ser observado por meio de seu efeito sobre as propriedades mecânicas, de modo que a composição temperada e revenida apresente melhorias na firmeza e na resistência pelo endurecimento da partícula de dispersão.

Vantajosamente, os tubos de aço sem costura e os tubos conformados de acordo com as concretizações divulgadas podem apresentar firmeza muito alta em combinação com boa resistência. Por exemplo, em uma concretização, as barras tubulares e os tubos conformados de concretizações da composição de aço podem apresentar uma tensão limite de escoamento de, pelo menos, cerca de 175 ksi (aproximadamente

1.200 MPa) , como medido de acordo com o padrão ASTM E8, "Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials", cuja totalidade é incorporada por referência. Em outra concretização, as barras tubulares e os tubos conformados de concretizações da composição de aço podem apresentar as energias de impacto de Charpy de entalhe em V à temperatura superior a cerca de 65 J/cm2 na direção LC e cerca de 50 J/cm2 na direção CL, como medidas de acordo com o padrão ASTM E23, "Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials", cuja totalidade é incorporada por referência.

A boa combinação de firmeza e resistência obtida em concretizações da composição de aço é atribuída, pelo menos em parte, à combinação da composição de aço e à microestrutura. Em um aspecto, o tamanho relativamente pequeno dos carbonetos (por exemplo, carbonetos esféricos menores ou iguais a cerca de 150 nm e/ou carbonetos alongados de cerca de Ipm ou menos comprimento e cerca de 200 nm ou menos em espessura) aumenta a firmeza da composição de aço pelo endurecimento da particula de dispersão sem prejudicar fortemente a resistência. Por outro lado, grandes carbonetos podem facilmente nuclear fissuras.

Uma outra característica microestrutural é o tamanho de grão da composição de aço, que é cerca de 5 a 15 μιη no produto final (por exemplo, após a resfriamento rápido) em uma 10 concretização. Um tamanho de grão tão pequeno é conhecido para melhorar a resistência oferecendo barreiras à propagação de fissuras.

EXEMPLOS

Nos exemplos a seguir, as propriedades de tração e impacto

de tubos de aço conformados usando-se concretizações do método de metalurgia discutido acima são ilustradas. Os tubos de aço conformados foram testados depois de tratamentos térmicos de austenitização dupla e revenimento (A1+Q1+A2+Q2+T) seguidos de 20 resfriamento rápido (DA - condições 1 e 3) e duplo tratamento térmico (A1+Q1+T1+A2+Q2+T2) (DHT - condições 2 e 4) . Os tubos de aço testados possuíam um diâmetro externo de cerca de 114,3 mm e uma espessura de parede de aproximadamente 8,31 ram, a menos que indicado de outra forma. Experimentos foram 25 realizados em amostras tendo aproximadamente a composição e os tratamentos térmicos das Tabelas 2 e 3, respectivamente. TABELA 2 - COMPOSIÇÃO DE ESPÉCIMES DE AMOSTRA DO EXEMPLO 1

Elemento Composição (% em peso) C 0,27 Mn 0,47 Si 0,24 Cr 1,44 Mo 0, 65 Ni 0, 046 V 0,127 Cu 0,10 S 0, 001 P 0, 008 Al 0, 031 Ti 0, 001 Nb 0, 001 N 0,0049 TABELA 3 - TRATAMENTOS TÉRMICOS DE ESPÉCIMES DE AMOSTRA

Condição Al (0C) Tl (0C) A2 (0C) T2 (0C) I (DA) 940 _ 920 510 2 (DHT) 940 510 920 510 3 (DA) 940 --- 890 510 4 (DHT) 940 510 890 510 As medições das propriedades de firmeza e impacto foram realizadas em entre 3 a 15 tubos para cada condição. Para cada tubo, foram realizados testes de tração em duplicado e testes de impacto foram realizados em triplicado por volta da temperatura ambiente. Pode-se entender que os exemplos apresentados abaixo são para fins ilustrativos e não têm a intenção de limitar o escopo da presente divulgação.

Exemplo 1 - Propriedades de tração e energias de impacto à temperatura ambiente

A firmeza e o alongamento dos aços das Tabelas 2 e 3 foram medidos de acordo com o padrão ASTM E8 por volta da temperatura ambiente. As energias de Charpy dos aços das 10 Tabelas 2 e 3 foram medidas de acordo com o padrão ASTM E23 por volta da temperatura ambiente e representam uma medida de resistência dos materiais. Os testes de Charpy foram realizados em amostras com dimensões de aproximadamente 10 x 7,5 x 55 mm retiradas longitudinalmente (LC) dos tubos. A 15 média de resistência à tração, a tensão limite de escoamento, o alongamento e as energias de Charpy de entalhe em V (CVN) medidos para cada condição são relatados na Tabela 4. Os valores médios por tubo são mostrados na Figura 3.

TABELA 4 - TRAÇÃO MÉDIA PROPRIEDADES DE IMPACTO DE ESPÉCIMES DE AMOSTRA

Condição Tensão Tensão de YS/UTS Alongamento CVN Limite de Rotura à à Falha (%) (J/cm2) Escoamento Tração (ksi) (ksi) I (DA) 181 ± 2 191 ± 1 0. 95 12 ± 1 75 ± 5 2 (DHT) 181 ± 2 191 ± 3 0.95 12 + 2 75 ± 5 3 (DA) 183 ± 3 191 ± 3 0.96 11 + 1 79 + 5 4 (DHT) 184 ± 2 190 ± 2 0. 97 12 + 1 85 ± 5 Para cada uma das condições testadas, a tensão limite de escoamento foi observada para ser maior do que cerca de 175 ksi e a tensão de rotura à tração foi observada para ser maior ou igual a aproximadamente 190 ksi (1.310, OOMPa) . O 5 alongamento à falha para cada uma das condições testadas ainda foi encontrado para ser maior ou igual a cerca de 11%. As energias de impacto de Charpy de entalhe em V medidas por volta da temperatura ambiente foram maiores que aproximadamente 65 J/cm2 para cada uma das condições testadas.

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A melhor combinação de propriedades de tração e a resistência foi observada para a condição 4 de tratamento térmico (diamantes, Figura 3), que correspondia ao duplo tratamento térmico utilizando as baixas temperaturas de 15 austenitização Al e A2 (920°C e 890°C, respectivamente) . Essa condição apresentou as maiores tensão limite de escoamento (aproximadamente 184 ksi (1.268, 63MPa)) e CVN à temperatura ambiente (cerca de 85 J/cm2) . A melhoria na tensão limite de escoamento e a resistência é atribuída ao refinamento 20 microestrutural alcançado pela redução da primeira e da segunda temperatura de austenitização.

A firmeza e a resistência fornecidas pela combinação da composição de aço e as concretizações de tratamento térmico 25 descritas acima representam um avanço significativo nos estados das técnicas metalúrgicas. A Tabela 5 abaixo apresenta composições de aço comparativas contendo composições elementares fora dos intervalos identificados em concretizações da presente divulgação. A Tabela 6 apresenta propriedades mecânicas representativas (por exemplo, a firmeza e a resistência) para concretizações das composições instantâneas de aço sujeitas à austenitização dupla e ao duplo tratamento térmico (por exemplo, resultados da Tabela 4 para 5 as condições de 1 a 4). As propriedades mecânicas apresentam-se, ainda, para concretizações da composição instantânea de aço submetidas a duplo tratamento térmico em que o segundo tratamento térmico (T2) está fora do intervalo preferencial dentro de cerca de 450°C a cerca de 550°C (por 10 exemplo, cerca de 600°C) e composições de aço comparativas sujeitas a operações de austenitização, resfriamento rápido e revenimento únicas.

TABELA 5 - COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS AÇOS DE EXEMPLO COMPARATIVO

Elemento Composição (% em peso) Exemplo Exemplo Exemplo Comparativo A Comparativo B Comparativo C C 0,24 0,25 0,25 Mn 0,79 0,48 0,47 Si «3 0,24 0,25 CsJ O Cr 0, 80 1,14 0, 94 Mo 0, 60 1, 00 0, 67 Ni 0, 23 0, 04 0, 02 V 0, 001 0, 004 0, 001 Cu 0, 09 0, 05 0, 03 S 0, 001 0, 001 0, 001 P 0, 009 0, 008 0, 008 Al 0,026 0, 024 0, 027 Ti 0, 010 0, 001 0, 001 Nb 0, 003 0, 027 0, 028 N 0,0058 0,0050 0,0039 15 TABELA 6 - TRAÇÃO MÉDIA E PROPRIEDADES DE IMPACTO DE CONCRETIZAÇÕES DE AÇO INSTANTÂNEAS E EXEMPLOS COMPARATIVOS

Composição Condição YS (ksi) UTS (ksi) CVN * (J/cm2) Tabela 2 I (DA) 181 ± 2 191 ± 1 75 ± 5 Tabela 2 2 (DHT) 181 ± 2 191 ± 3 75 + 5 Tabela 2 3 (DA) 183 ± 3 191 ± 3 79 + 5 Tabela 2 4 (DHT) 184 ± 2 190 ± 2 85 + 5 Tabela 2 Igual a DHT, exceto 164 ± 2 180 ± 2 99 ± 3 T2 = 600°C Exemplo Temp. de Austenetização 158 ± 2 170 + 2 85+3 Comparativo A = 900°C resfriamento rápido Temp. de Revenimento = 490°C Exemplo Temp. de Austenetização 177 ± 3 196 ± 2 76 ± 3 Comparativo B = 900°C resfriamento rápido Temp. de Revenimento = 460°C Exemplo Temp. de Austenetização 176 + 2 189+2 92 +3 Comparativo C = 910°C resfriamento rápido Temp. de Revenimento = 460°C * Testes de impacto à temperatura ambiente no sentido LC.

Em geral, enquanto cada uma das composições alcança uma

resistência mínima, com energias de impacto Charpy por volta da temperatura ambiente no sentido LC maiores que aproximadamente 65 J/cm2, os valores de firmeza das composições da presente divulgação são, geralmente, mais elevados. Por 10 exemplo, os aços conformados de acordo com as concretizações da presente divulgação (por exemplo, as condições de 1 a 4) apresentam tensões limite de escoamento de cerca 181 ksi (1.247,95MPa) a aproximadamente 184 ksi (1.268,63MPa)e forças de resistência à tração de cerca de 190 ksi (1.310,00 MPa)a 15 191 ksi (1.316,90MPa) . Em contraste, um aço com a composição da Tabela 2 da divulgação com uma segunda temperatura de revenimento de 6000C, fora do intervalo preferido, apresenta valores mais baixos de firmeza, com uma tensão limite de escoamento de aproximadamente 158 ksi (1.089,37MPa) e uma força de resistência à tração de cerca de 180 ksi (1. 241, 05MPa) . Da mesma forma, todas as composições de aço 5 comparativas apresentam valores de tensão limite de escoamento menores, variando entre cerca de 158 ksi (1.089,37MPa) a cerca de 177 ksi (1.220, 37MPa) . As forças de resistência à tração variam entre cerca de 170 ksi (1.172,IlMPa) a aproximadamente 196 ksi (1.351,37MPa).

10

Exemplo 2 - Estudos complementares de energia de impacto

Investigações de energia de impacto adicionais foram realizadas em amostras de tubo de aço conformados de acordo com a condição 2 de cerca de -60°C até por volta da 15 temperatura ambiente. Esses testes permitem a medição da temperatura transição dúctil-frágil dos aços da presente divulgação, que é uma medida estabelecida de resistência. Para essas medições, foram colhidas amostras nas direções longitudinal (LC) e transversal (CL) . Os testes de Charpy 20 foram realizados em amostras com dimensões de aproximadamente 10 x 7,5 x 55 mm no sentido LC e de aproximadamente 10 x 5 x 55 mm no sentido CL. As energias de Charpy de entalhe em V médias para cada condição são relatadas na Tabela 7.

TABELA 7 - RESISTÊNCIA MÉDIA DAS AMOSTRAS DA CONDIÇÃO 2

Tamanho/Orientação T (0C) CVN Área J/cm2 Dúctil (%) x 7,5 x 55 RT 70 ± 3 100 LC 0 51 ± 2 71 ± 2 -20 38 ± 2 39 ± 2 -40 31 ± 1 31+ 2 -60 28 ± 2 24 ± 4 x 5 x 55 RT 65 ± 3 0 46 ± 2 83 ± 2 -20 35 + 2 53 ± 2 -40 30 ± 1 28 ± 2 -60 30 ± 2 28+2 Conforme ilustrado na Tabela 7, as amostras de Charpy por volta da temperatura ambiente (RT) apresentam energias de aproximadamente 65 J/cm2 a cerca de 7 0 J/cm2 e aproximadamente 100% de fissura dúctil, como observado da superfície de fissura. Como a temperatura de ensaio diminuiu para cerca de - 60 °C, as energias de Charpy caíram para cerca de metade. Simultaneamente, a parte da superfície de fissura submetida a uma fissura dúctil diminuiu. Da grande redução na área dúctil observada entre cerca de 0°C e -200C (por exemplo, cerca de 71% a cerca de 39% (LC) e cerca de 83% a cerca de 53% (CL) ) , foi determinado que uma transição ductil-frágil ocorreu entre cerca de 0°C e -20°C.

Embora a descrição precedente tenha mostrado, descrito e apontado as características inovadoras fundamentais dos presentes ensinamentos, deverá ser entendido que várias omissões, substituições e alterações na forma de detalhe do aparelho conforme ilustrado, bem como as suas utilizações, podem ser feitas por aqueles qualificados no estado da técnica sem se afastarem do escopo de aplicação dos presentes ensinamentos. Por conseguinte, o escopo dos presentes ensinamentos não deve ser limitado ã discussão precedente, mas deve ser definido pelas reivindicações anexas.

Claims

1. Tubo de aço caracterizado por compreender: cerca de 0,25 % em peso até cerca de 0,35 % em peso de carbono; cerca de 0,30 % em peso até cerca de 0,70 % em peso de manganês; cerca de 0,10 % em peso até cerca de 0,30 % em peso de silicio; cerca de 0,90 % em peso até cerca de 1,70 % em peso de cromo; cerca de 0,60 % em peso até cerca de 1,00 % em peso de molibdênio; cerca de 0,050 % em peso até cerca de 0,150 % em peso de vanádio; e cerca de 0,01 % em peso até cerca de 0,04 em peso de aluminio; a composição residual compreendendo ferro e impurezas; em que o tubo de aço é processado para ter uma tensão limite de escoamento maior que cerca de 1206 MPa (175 ksi) e em que a energia Charpy com entalhe em V é maior ou igual a cerca de 50 J/cm2 na direção transversal e 65 J/cm2 na direção longitudinal à temperatura próxima da ambiente.

2. Tubo de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: cerca de 0,26 % em peso até cerca de 0,29 % em peso de carbono; cerca de 0,45 % em peso até cerca de 0,55 % em peso de manganês; cerca de 0,20 % em peso até cerca de 0,30 % em peso de silício; cerca de 1,30 % em peso até cerca de 1,50 % em peso de cromo; cerca de 0,65 % em peso até cerca de 0,70 % em peso de molibdênio; cerca de 0,12 % em peso até cerca de 0,15 % em peso de vanádio; cerca de 0,020 % em peso até cerca de 0,035 % em peso de alumínio; e cerca de 0 até cerca de 0,03% em peso de cálcio.

3. Tubo de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a resistência à tração do tubo de aço é maior que cerca de 1241 MPa (180 ksi).

4. Tubo de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo de aço exibe fratura 100% dúctil à temperatura próxima da ambiente.

5. Tubo de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a microestrutura do tubo de aço compreende mais ou igual a cerca de 95% de martensita em volume.

6. Tubo de aço de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o restante da microestrutura consiste essencialmente em bainita.

7. Tubo de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a microestrutura do tubo de aço compreende uma tamanho médio de grão entre cerca de 5 μιη até cerca de 15 μπι.

8. Tubo de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende pelo menos: menos que ou igual a cerca de 0,50 % de níquel; menos que ou igual a cerca de 0,040 % em peso de nióbio; menos que ou igual a cerca de 0,015 % em peso de titânio;e menos que ou igual a cerca de 0,05 % em peso de cálcio.

9. Tubo de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo de aço é processado para ter uma pluralidade de carbonetos aproximadamente esféricos tendo uma dimensão maior de menos que ou igual a cerca de150 μm.

10. Tubo de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo de aço é processado para ter uma pluralidade de carbonetos alongados tendo um comprimento menor ou igual a cerca de 1 μιη e uma espessura menor ou igual a cerca de 200 nm.

11. Tubo de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo de aço é processado para ter precipitados de carbonetos de vanádio.

12. Método para a produção de um tubo de aço, caracterizado por compreender: providenciar uma composição de aço carbono; conformar a composição de aço em um tubo; aquecer o tubo de aço conformado em uma primeira operação de aquecimento até uma primeira temperatura; resfriar rapidamente o tubo de aço conformado em uma primeira operação de resfriamento rápido a partir da primeira temperatura a uma primeira taxa tal que a microestrutura do aço rapidamente resfriado tem mais de ou igual a cerca de 95% de martensita em volume; aquecimento do tubo de aço conformado após a primeira operação de resfriamento em uma segunda operação de aquecimento até uma segunda temperatura menor que a primeira temperatura; resfriamento rápido do tubo de aço conformado em uma segunda operação de resfriamento rápido a partir da segunda temperatura até a segunda taxa tal que a microestrutura do aço rapidamente resfriado é maior que ou igual a cerca de 95% de martensita em volume, em que o tubo de aço conformado tem um tamanho de grão menor quando comparado com o tamanho de grão após a primeira operação de resfriamento rápido; e temperar o tubo de aço conformado após a segunda operação de resfriamento rápido pelo aquecimento do tudo de aço conformado a uma terceira temperatura menor que cerca de 550 °C; em que o tubo de aço após a têmpera possui uma tensão limite de escoamento maior que cerca de 1206 MPa (175 ksi) e em que a energia Charpy com entalhe em V é maior ou igual a cerca de 50 J/cm2 na direção transversal e 65 J/cm2 na direção longitudinal à temperatura próxima da ambiente.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a microestrutura residual consiste essencialmente de bainita após a primeira operação de resfriamento rápido.

14. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a primeira temperatura de aquecimento está entre cerca de 900°C a cerca de 950°C por cerca de 10 a 30 minutos.

15. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a segunda temperatura de aquecimento está entre cerca de 880°C a cerca de 930°C por cerca de 10 a 30 minutos.

16. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a terceira temperatura está entre cerca de 450°C a cerca de 550°C por cerca de 5 a 30 minutos.

17. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o tamanho de grão da composição de aço conformada após a primeira operação de resfriamento rápido está entre cerca de 10 a cerca de 30 μιη.

18. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o tamanho do grão da composição de aço conformado após a segunda operação de resfriamento rápido este entre cerca de 5 μπι a cerca de 15 μιη.

19. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a primeira taxa de resfriamento rápido está entre cerca de 15°C/seg a 50°C/seg.

20. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a composição de aço compreende: cerca de 0,25 % em peso até cerca de 0,35 % em peso de carbono; cerca de 0,30 % em peso até cerca de 0,70 % em peso de manganês; cerca de 0,10 % em peso até cerca de 0,30 % em peso de silício; cerca de 0,90 % em peso até cerca de 1,70 % em peso de cromo; cerca de 0,60 % em peso até cerca de 1,00 % em peso de molibdênio; cerca de 0,050 % em peso até cerca de 0,150 % em peso de vanádio; e cerca de 0,01 % em peso até cerca de 0,04 % em peso de alumínio. a composição residual compreendendo ferro e impurezas.

21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a composição de aço compreende ainda: cerca de 0,26 % em peso até cerca de 0,29 % em peso de carbono; cerca de 0,45 % em peso até cerca de 0,55 % em peso de manganês; cerca de 0,20 % em peso até cerca de 0,30 % em peso de silício; cerca de 1,30 % em peso até cerca de 1,50 % em peso de cromo; cerca de 0,65 % em peso até cerca de 0,70 % em peso de molibdênio; cerca de 0,12 % em peso até cerca de 0,15 % em peso de vanádio; cerca de 0,020 % em peso até cerca de 0,035 % em peso de alumínio; cerca de 0 até cerca de 0,030 % em peso de cálcio.

22. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a composição compreende ainda pelo menos: menos que ou igual a cerca de 0,50 % de níquel; menos que ou igual a cerca de 0,040 % em peso de nióbio; menos que ou igual a cerca de 0,15 % em peso de titânio; e menos que ou igual a cerca de 0,05 % em peso de cálcio.

23. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que após a primeria operação de resfriamento rápido e antes da segunda operação de aquecimento, o tubo de aço conformado é temperado a uma temperatura menor que cerca de 550 0C.

24. Método para a conformação de um tubo de aço, caracterizado por compreender: providenciar uma barra de aço compreendendo: cerca de 0,25 % em peso até cerca de 0,35 % em peso de carbono; cerca de 0,30 % em peso até cerca de 0,70 % em peso de manganês; cerca de 0,10 % em peso até cerca de 0,30 % em peso de silício; cerca de 0,90 % em peso até cerca de 1,70 % em peso de cromo; cerca de 0,60 % em peso até cerca de 1,00 % em peso de molibdênio; cerca de 0, 050 % em peso até cerca de 0,150 % em peso de vanádio; e cerca de 0,01 % em peso até cerca de 0,04 % em peso de alumínio; menos que ou igual a cerca de 0,50 % de níquel; menos que ou igual a cerca de 0,040 % em peso de nióbio; menos que ou igual a cerca de 0,015 % em peso de titânio; menos que ou igual a cerca de 0,05 % em peso de cálcio; conformar a barra de aço em um tubo em uma operação de conformação a quente a uma temperatura de cerca de 12000C a13 0 0 ° C; aquecer o tubo de aço conformado em uma primeira operação de aquecimento até uma primeira temperatura de cerca de 9000C a950°C por cerca de 10 a 30 minutos; resfriar rapidamente o tubo de aço conformado em uma primeira operação de resfriamento rápido a partir da primeira temperatura a uma primeira taxa tal que a microestrutura do aço resfriado rapidamente após a primeira operação de resfriamento é maior que ou igual a cerca de 95% de martensita em volume; e é substancialmente livre de carbonetos; aquecer o tudo de aço conformado após a primeira operação de resfriamento em uma segunda operação de aquecimento a uma segunda temperatura, menor que a primeira temperatura, a cerca de 880 0C a 930 0C a cerca de 10 a 30 minutos; resfriar rapidamente a composição de aço conformado em uma segunda operação de resfriamento rápido a partir da segunda temperatura a uma segunda taxa tal que a microestrutura de aço resfriado após a segunda operação e resfriamento rápido é maior que ou igual a cerca de 95 % de martensita por volume e é substancialmente livre de carbonetos e tem um tamanho de grão menor quando comparado ao tamanho do grão após a primeira operação de resfriamento rápido; e temperar o tubo de aço conformado após a segunda operação de resfriamento rápido através do aquecimento do tubo de aço conformado a uma terceira temperatura entre cerca de 450°C a cerca de 550°C por entre cerca de 5 minutos a cerca de 30 minutos; em que o tubo de aço após a têmpera possui uma tensão limite de escoamento maior que cerca de 1206 MPa (175 ksi) e em que a energia Charpy de entalhe em V é maior ou igual a cerca de 50 J/cm2 na direção transversal e cerca de 65 J/cm2 na direção longitudinal à temperatura próxima da ambiente.

25. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a microestrutura residual consiste essencialmente de baianita após a primeira operação de resfriamento rápido.

26. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende temperar o tubo de aço conformado após a primeira operação de resfriamento rápido e antes da segunda operação de aquecimento pelo aquecimento da composição de aço conformado a uma segunda temperatura entre 450 0C a cerca de 550 0C por entre cerca de 5 a cerca e 30 minutos.

27. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o tamanho de grão da composição de aço conformado após a segunda operação de resfriamento rápido é entre cerca de 5μιη a cerca de 15μιη.

28. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a primeira taxa de resfriamento rápido é entre 15 °C/seg a 50 °C/seg e a segunda taxa de resfriamento rápido é entre 15 °C/seg a 50 °C/seg.