Mechanical properties of ultra-high strength (Grade 1200) steel tubes under cooling phase of a fire: Uma investigação experimental
Tem havido recentemente uma tendência crescente para a utilização de aço de ultra-alta resistência (UHSS) em muitas aplicações de engenharia. No entanto, poucas pesquisas têm focado as propriedades mecânicas deste tipo de aço a temperaturas elevadas. Neste estudo, as propriedades mecânicas do UHSS a temperaturas características do fogo e após o arrefecimento a partir de temperaturas de fogo, são estudadas experimentalmente. As amostras retiradas dos tubos de UHSS são submetidas a temperaturas de fogo de até 600 °C e são realizados ensaios de tracção tanto a temperaturas elevadas como após o arrefecimento das amostras à temperatura ambiente. Como esperado, a resistência das amostras de UHSS diminui significativamente quando testadas sob temperaturas de fogo de 450 °C e 600 °C. Contudo, a resistência do UHSS também é consideravelmente reduzida após o arrefecimento das altas temperaturas de fogo para a temperatura ambiente. As curvas de tensão-deformação, resistência e ductilidade das amostras do tubo de UHSS são discutidas. Além disso, para realizar um estudo comparativo, são apresentadas e comparadas as curvas de tensão-deformação para três diferentes graus de tubos de aço, incluindo o UHSS, aço de alta resistência (HSS) e tubos de aço macio (MS). Demonstra-se que a redução da resistência do UHSS após arrefecimento a temperaturas de fogo de até 600 °C não ocorre na mesma medida para os aços HSS e MS. O efeito da taxa de resfriamento após exposição a temperaturas de fogo sobre as propriedades mecânicas dos corpos de prova de tubos de UHSS também é investigado. O exame da microestrutura é realizado utilizando microscopia óptica e electrónica de varrimento (SEM) e a redução da resistência à temperatura ambiente no UHSS após a exposição às temperaturas de fogo é discutida em termos do efeito na microestrutura do aço. Foi feita uma recomendação para separar os estudos do efeito das temperaturas de fogo simuladas na resistência residual do aço em duas classes (baixa e alta temperatura), dependendo se uma temperatura máxima crítica (que depende da composição da liga) é excedida e a ciência subjacente a essa recomendação foi discutida.