II Simpósio sobre aços: "Novas Ligas Estruturais para a Indústria Automobilística ” 15 de Maio de 2007 - São Paulo.

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1 II Simpósio sobre aços: "Novas Ligas Estruturais para a Indústria Automobilística ” 15 de Maio de 2007 - São Paulo

2 História da Rede Aços Primeira Fase 1998-2002 Primeira Fase 1998-2002 Os projetos desenvolvidos tratavam de aspectos relacionados à melhoria de produtividade e qualidade de aços I Simpósio - Aços: Perspectiva para os Próximos 10 Anos Rio de Janeiro - 2002 http://www.redeacos.eng.br

3 História da Rede Aços Segunda Fase 2004-2007 Segunda Fase 2004-2007 Nesta fase estão sendo estudadas “Novas Ligas Estruturais para a Indústria Automobilística” em projeto financiado pelo CNPq no ambito do FVA. O objetivo principal é desenvolver experimentalmente as estratégias para o melhor processamento termomecânico de aços para fins automotivos contendo ferrita de grão ultrafino. http://www.redeacos.eng.br

4 Rede Aços Rede Aços “Novas Ligas Estruturais para a Indústria Automobilística” Metodologia Envolve rotas experimentais de processamento visando obter grãos ultrafinos rotas experimentais de processamento visando obter grãos ultrafinos implementação da rota em escala piloto para avaliação da conformabilidade e soldabilidade implementação da rota em escala piloto para avaliação da conformabilidade e soldabilidade simulação numérica do comportamento plástico por meio de elementos finitos simulação numérica do comportamento plástico por meio de elementos finitos

5 Empresas Colaboradoras Rede Aços Rede Aços “Novas Ligas Estruturais para a Indústria Automobilística”

6 Rede Aços Rede Aços “Novas Ligas Estruturais para a Indústria Automobilística” PUC-Rio/DCMM – Profa. Ivani de S. Bott ( Coordenação) bott@dcmm.puc-rio.br UFF-EEIMVR- Prof. Paulo Rangel Rios, Prof. Luciano Moreira UFMG - Prof. Ronaldo Antonio Neves Marques Barbosa e bott@dcmm.puc-rio.br Prof. Dagoberto B. Santos DEMA – UFSCar - Prof. Oscar Balancin EPUSP- Prof. André Paulo Tschiptschin e Prof. Hélio Goldenstein UFSC – Prof. Carlos Augusto Silva de Oliveira UFU - Prof. Americo Scotti

7 Motivação A resistência teórica da ligação metalica do Fe é 13,2 GPa A resistência teórica da ligação metalica do Fe é 13,2 GPa Aços de alta resistência mecânica possuem no máximo 1,5 GPa, menos de 10% da resistência teórica. Portanto, há ainda um imenso potencial a ser explorado. Aços de alta resistência mecânica possuem no máximo 1,5 GPa, menos de 10% da resistência teórica. Portanto, há ainda um imenso potencial a ser explorado. Engenharia microestrutural em nanoescala Engenharia microestrutural em nanoescala aços com dureza semelhante a da alumina aços com dureza semelhante a da alumina resistência similar a da fibra de carbono resistência similar a da fibra de carbono resistência a corrosão superior a das superligas de Ni. resistência a corrosão superior a das superligas de Ni.

8 Nanotecnologia aplicada a materiais Nanotecnologia aplicada a materiais Duas Categorias os materiais particulados Catálise Catálise pigmentos para tintas pigmentos para tintas partículas absorvedoras de UV em loções partículas absorvedoras de UV em loções nanorobos nanorobos

9 Nanotecnologia aplicada a materiais Nanotecnologia aplicada a materiais Segunda Categoria Obtenção de uma microstrutura nanoestruturada envolve a redução para a nanoescala do tamanho de grão (10 a 100 nm) e das fases presentes. A essência do projeto é desenvolver experimentalmente as estratégias, utilizando-se a tecnologia disponível atualmente, para o melhor processamento termomecânico de aços para fins automotivos contendo ferrita de grão ultrafino.

10 Objetivo Obter grãos com 1 a 3  m, concentrando em quatro rotas: 1) Têmpera para obter martensita seguida de recozimento abaixo da temperatura A 1 2) Têmpera seguida de recozimento intercrítico 3) Transformação Induzida Dinamicamente por Deformação - (“Dynamic Strain Induced Transformation” – DSIT) 4) Co-laminação

11 Além da obtenção do aço de grão ultrafino é preciso : caracterizar a microestrutura caracterizar a microestrutura estabelecer se as propriedades correspondem ao esperado estabelecer se as propriedades correspondem ao esperado avaliar os processos de fabricação, tais como, estampagem e soldagem. avaliar os processos de fabricação, tais como, estampagem e soldagem.

12 Grupo de Soldagem e Caracterização Ivani de S. Bott DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DOS MATERIAIS E METALURGIA, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil Paulo Rangel Rios ESCOLA DE ENGENHARIA INDUSTRIAL METALÚRGICA DE VOLTA REDONDA, UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE, Volta Redonda, Rio de Janeiro, RJ, Brasil Américo Scotti LABORATÓRIO PARA O DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS DE SOLDAGEM, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, MG, Brasil Louriel Oliveira Villarinho LABORATÓRIO PARA O DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS DE SOLDAGEM, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, MG, Brasil Hernán Gabriel Svoboda LABORATORIO DE MATERIALES Y ESTRUCTURAS Y DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA, Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina. Estela Silvia Surian SECRETARÍA DE INVESTIGACIÓN, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Lomas de Zamora, Buenos Aires, Argentina. DEYTEMA-CENTRO DE DESARROLLO Y TECNOLOGÍA DE MATERIALES, Facultad Regional San Nicolás, Universidad Tecnológica Nacional, San Nicolás, Buenos Aires, Argentina.

13 Mat.CMnSiPSNbTiONAlCu 21 (C-Mn)0,1380,820,240,0190,00480,003≤0,0010,03070,00690,0410,008 74 (Nb-Ti)0,0880,910,310,0240,00720,0250,0750,04240,01110,0510,009 75 (Nb)0,0900,990,080,0180,00490,039≤0,0010,02600,00730,0500,010 Material doado pela Brasmetal

14 Mat.CMnSiPSNbTiONAlCu 21 (C-Mn)0,1380,820,240,0190,00480,003≤0,0010,03070,00690,0410,008 74 (Nb-Ti)0,0880,910,310,0240,00720,0250,0750,04240,01110,0510,009 75 (Nb)0,0900,990,080,0180,00490,039≤0,0010,02600,00730,0500,010 Material doado pela Brasmetal

15 Metal base d (  m)Desvío padrão (  m) G(ASTM) = - 10 - 6,64 log d 21 (C-Mn)9,80,910 74(NbTi)7,21,011 75 (Ti)6,50,611 Material doado pela Brasmetal Soldados pelos processos GMAW-CC (Ar/20%CO 2 ) Plasma (Ar-H ) P-GMAW (Ar/20%CO 2 )

16 Conclusão Os resultados obtidos mostraram que os processos Plasma, Plasma–GMAW podem ser uma alternativa ao GMAW-CC para soldagem de chapas finas convencionais. Plasma, Plasma–GMAW podem ser uma alternativa ao GMAW-CC para soldagem de chapas finas convencionais. O processo Plasma apresenta a vantagem de não utilizar metal de adição, menor ZTA e tamanho de grão, e boa conformabilidade. O processo Plasma apresenta a vantagem de não utilizar metal de adição, menor ZTA e tamanho de grão, e boa conformabilidade. O aço com Nb (75) apresentou os melhores resultados tanto operacional como de propriedades mecânicas para os três processos estudados. O aço com Nb (75) apresentou os melhores resultados tanto operacional como de propriedades mecânicas para os três processos estudados.

17 O objetivo foi investigar a influência do ciclo térmico aço Nb-Ti produzido por laminação a 700 o C, com três passes de 0,22% de redução em espessura, resfriado ao ar e seguido de recozimento intercrítico a 550 o C por 5, 60 e 180 minutos e resfriado até a temperatura ambiente. aço Nb-Ti produzido por laminação a 700 o C, com três passes de 0,22% de redução em espessura, resfriado ao ar e seguido de recozimento intercrítico a 550 o C por 5, 60 e 180 minutos e resfriado até a temperatura ambiente. Material Experimental

18 Elemento % peso CMnSiAlPSNbTi Teor0,111,410,290,0220,0250,0080,0280,012 Material Experimental 180 min 5 min 60 min

19 O objetivo foi investigar a influencia do ciclo térmico A ZTA foi produzida usando o processo MIG com dois gases de proteção com diferentes composições Ar + 20%CO 2 e Ar + e 8%CO 2 A ZTA foi produzida usando o processo MIG com dois gases de proteção com diferentes composições Ar + 20%CO 2 e Ar + e 8%CO 2 Material Experimental

20 20% CO2 8 % CO2 5min60min180min

21 Foi observado que o tamanho da ZTA não foi influenciado pelo tempo de recozimento subcrítico, porém diferentes frações volumétricas de AM e diferentes tamanhos de grãos foram encontrados. Material Experimental

22 Agradecimentos