Replicando sequências de passes industriais

A idéia básica é refazer o processo industrial no laboratório. Amostras são submetidas a ciclos térmicos e mecânicos similares as que são aplicadas nos processos. É replicada toda a sequência de passes impondo os parâmetros do processo industrial. A amostra é reaquecida até a temperatura de encharque e mantida nesta temperatura por tempo compatível com o utilizado no processo industrial. São impostas sequências de deformações com tempos de espera entre passes, temperaturas e taxas de deformações iguais as aplicadas no processo em estudo.

Um exemplo bem sucedido de simulação de processamento industrial é a réplica da laminação de chapas grossas de aços microligados. Com esse tipo de experimento pode-se investigar os fenômenos induzidos pela deformação que ocorrem durante o resfriamento e determinar as temperaturas críticas do processamento termomecânico, tais como a temperatura de não recristalização (Tnr) e as temperaturas de início e fim da transformação de fase em aços.

 

Nesses experimentos, as amostras são aquecidas e mantidas nas temperaturas de encharque e em seguida resfriadas continuamente com taxas similares às impostas industrialmente. Durante a etapa de resfriamento, as amostras são deformadas em seqüências de passes com níveis de deformações iguais aos do processamento industrial. A figura abaixo mostra, esquematicamente, o ciclo termomecânico de uma seqüência de passes e a seguinte as curvas de escoamento plástico obtidas e a evolução da tensão média equivalente (TME) em função das temperaturas de deformação.

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Representação esquemática do ciclo termomecânico imposto em ensaios realizados com múltiplas deformações em resfriamento contínuo.

 

Vê-se no primeiro gráfico da figura abaixo que o esforço realizado aumenta com a evolução do processo até o início da transformação da austenita em ferrita e volta a crescer em temperaturas menores. O diagrama tensão média equivalente (TME) vs. temperatura indica que o aumento da tensão no campo austenítico torna-se maior em temperaturas menores; o início da precipitação de carbonitretos de nióbio (Tnr) no intervalo entre deformações retarda a recristalização da austenita, aumentando o esforço necessário para deformá-la. A queda na tensão no início da transformação de fase (Ar3) é associada a menor resistência da ferrita.

 

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Curvas obtidas em ensaios realizados com múltiplas deformações em resfriamento contínuo em um aço microligado ao nióbio, indicando os valores das temperaturas críticas do processamento termomecânico. 

 

A simulação da laminação de chapas grossas é um exemplo de sucesso. Todavia, não é o único. A literatura descreve outros exemplos bem sucedidos como a laminação de tubos sem costura, a laminação de tiras a quente e o forjamento de aços microligados.

 

 

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