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EFEITO DO TAMANHO DE GRÃO NA ESTAMPABILIDADE DE AÇOS ARBL Almir Turazi Carlos Augusto Silva de Oliveira.

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1 EFEITO DO TAMANHO DE GRÃO NA ESTAMPABILIDADE DE AÇOS ARBL Almir Turazi Carlos Augusto Silva de Oliveira

2 2 Introdução Histórico: Objetivo do Projeto: Estudar o efeito do refino de grão na estampabilidade Espessura da tira: Inicial: 2,0 mm Final:1,0 mm Necessidade de material; Tempo para obter o material; Limitações industriais; Expectativas para se refinar o grão;

3 3 Procedimento Experimental Etapas do projeto: – Material com processamento industrial; – Rotas definidas em laboratório; – Processamento industrial: melhor rota e aço; – Análise da melhor condição.

4 4 Aços Estudados AçoCMnPSSiAlNbTiN CF0,130,790,0160,0050,210, ,0062 Nb0,091,040,0180,0040,070,0390, ,0044 Nb+Ti0,100,90,0210,0080,280,0470,0220,0740,0053 Processamento Industrial (padrão): - Laminados a frio (50% redução) e recozidos a 700ºC por 8 horas. Análise microdureza, tamanho de grão, resistência a tração, coeficientes de anisotropia e encruamento e curvas limite de conformação.

5 5 Procedimento Experimental Rotas estudadas: processo a frio – redução - 50%: 1. Redução - recozimento 700°C/1 h (indústria); 2. Redução - recozimento 650°C/1 h (T. recoz. menor); 3. Aquecimento 910°C / 30 min, têmpera em água e revenido 650°C / 1h. redução - recozimento 600°C/ 1 h. 4. Idem anterior e recozimento a 650°C; 5. Aquecimento a 740°C / 30 min, têmpera em água, redução - recozimento a 650°C/1 h (aumentar sítios de nucleação);

6 6 Procedimento Experimental 6. Rota 1, recozimento 700°C/4 h (recozimento maior). 7. Rota 5, recozimento 650°C/4 h (recozimento maior). Nova rota Industrial: – Temperado C em banho metálico de Pb+Bi; deformado a frio 50 %; recozido em caixa a C Análise microdureza, tamanho de grão, resistência a tração, coeficientes de anisotropia e encruamento e curvas limite de conformação.

7 7 Procedimento Experimental Determinação da CLC – Nakazima; 215 mm e larguras de 215 até 55mm, intervalos de 20 mm. – Lubrificante Bissulfeto de molibdênio. – Conformação máquina universal ZDM U 30T. – Punção esférico e blank fixo entre matriz e prensa-chapas na mesa inferior

8 8 Resultados Tamanho de Grão e Microdureza Vickers MP: Material laminado a quente (matéria-prima da indústria) PA: Material laminado a frio (produto acabado da indústria) MaterialCondição TG ( m) Desvio PadrãoHV 1 CF MP92,0174 PA122,2139 ML (Nb) MP71,6208 PA133,6161 ML (Nb+Ti) MP71,2228 PA153,4168

9 9Resultados Tamanho de Grão e Microdureza (Laboratório) RotaMaterial TG ( m) Desvio PadrãoHV 1 1 CF7,71,4135 ML Nb6,01,0157 ML Nb+Ti6,41, CF7,50,9134 ML Nb5,60,7172 ML Nb+Ti6,40, CF7,01,1193 ML Nb6,10,9185 ML Nb+Ti5,70, CF9,51,7136 ML Nb9,11,4133 ML Nb+Ti7,50, CF5,20,5144 ML Nb3,60,3160 ML Nb+Ti3,70, CF7,51,3140 ML Nb5,80,6146 ML Nb+Ti5,80, CF6,40,8135 ML Nb4,10,2166 ML Nb+Ti4,10,4204

10 10Resultados Selecionada rota 5 – aço ML Nb+Ti Tamanho de Grão e Microdureza (Rota 5/7 – Indústria) MATERIALCONDIÇÃOTG (µm)DESVIO PADRÃOHV 1 ML (Nb+Ti) Teste Indústria 7,10,8190

11 11 Resultados Microestruturas do aço ML Nb+Ti (Rota Industrial Normal) MP (Mat. Prima) Lam. a quente PA (prod. acabado) Lam. a frio

12 12Resultados Microestruturas do aço ML Nb+Ti (Rota do Laboratório) Temperado em água de C Rota 5 – após recozimento Rota 7 – após recozimento

13 13 Resultados Microestruturas do aço ML Nb+Ti (Teste Industrial) Temperado na indústria de C Após recozimento

14 14 Resultados Microestruturas do aço ML Nb+Ti (Rota do Laboratório) Temperado em água de C Após têmpera e deformação

15 15Resultados Microestruturas do aço ML Nb+Ti (Teste Industrial) MP (Mat. Prima) Lam. a quente Temperado a C Após recozimento

16 16 Resultados Possíveis causas da variação do tamanho de grão do Laboratório / Escala Industrial: – Maior ciclo de recozimento no processo industrial; – Processos de deformação a frio diferentes: no laboratório forjamento a frio (recalque) e na indústria laminação; – Processos de têmpera diferentes: no laboratório resfriamento em água e na indústria resfriamento em banho metálico fundido.

17 17Resultados Curvas limite de conformação (duas retas) – materiais na condição PA – processamento industrial normal.

18 18 Resultados Curvas limite de conformação (duas retas) – materiais na condição PA e teste industrial.

19 19 Conclusões Testes laboratoriais: – Temperatura de recozimento mais baixa não reduziu significativamente o tamanho dos grãos. – Têmpera em água a partir de 910ºC e revenido não refinou os grãos. – A têmpera intercrítica refinou os grãos do material recozido. Para o aço ao Nb +Ti obteve-se 43% de redução em relação a rota 1. O aço ao Nb apresentou 40% e o aço C-Mn 33% de redução. – A variação do tempo de recozimento de 1 para 4 horas não afetou significativamente a dureza e o tamanho médio de grãos.

20 20Conclusões Teste industrial: –Rota com têmpera intercrítica, gerou material com grãos mais finos e distribuição mais homogênea. –Maior tamanho de grão das amostras industriais com relação as de laboratório foi atribuído a: Maior ciclo de recozimento industrial; Processos de deformação a frio diferentes; Processos de têmpera diferentes; –As CLCs mostraram que o refino de grão não afetou a estampabilidade dos aços Nb+Ti.

21 21 Agradecimentos A Brasmetal Waelzholz S.A. Indústria e Comércio, em especial, ao doutor Antenor Ferreira Filho, pelo fornecimento de material, pelos ensaios industriais e pelo incentivo. Ao CNPq, pelo financiamento do projeto. A CAPES, pela bolsa de mestrado.


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