Resumo Neste trabalho é proposto um modelo matemático baseado em equações de transporte para realização de previsões de parâmetros importantes para o processo de laminação a quente industrial, como força de laminação, temperatura da tira e evolução microestrutural. Neste modelo os campos de deformação e taxa de deformação são obtidos através da solução dos campos de velocidade e pressão. A distribuição de temperatura e a evolução microestrutural são conectadas às deformações e taxas de deformações através de equações constitutivas do material, permitindo assim determinar o campo de tensões e posteriormente a carga de laminação. A equação constitutiva do aço leva em consideração fenômenos microestruturais que frequentemente ocorrem durante a laminação a quente, como o trabalho de endurecimento, recuperação e recristalização. Os dados industriais obtidos em um laminador de acabamento com sete cadeiras de laminação foram comparados com as previsões numéricas para um aço ao Nióbio. A maior variação observada entre as forças de laminação industrial e as previstas pelo modelo matemático foi de 2,2%. Os resultados mostram que as previsões das forças de laminação são dependentes das relações constitutivas, que por sua vez, descrevem os efeitos da tensão, taxa de deformação e temperatura, com sua dependência da evolução microestrutural durante o processo de laminação a quente. Palavras-chave:Laminação a quente; Simulação numérica; Método dos volumes finitos; Equações de transporte.
ResumoA evolução microestrutural que ocorre durante o processo de laminação a quente pode ser modelada em termos dos tamanhos de grão da austenita e de suas frações recristalizadas ao longo dos passes. Este artigo apresenta uma metodologia que permite a análise da cinética de recristalização e precipitação durante a laminação, com base na composição química do aço e parâmetros do processo. Essa metodologia pode ser utilizada na criação de modelos computacionais. Neste trabalho, as simulações apontaram para a alteração do teor de Nb e da temperatura de reaquecimento da placa como solução para otimizar o processo, resultando em melhorias no produto, ganho de produtividade e redução de custos. Palavras-chave: Modelamento computacional; Laminação de tiras a quente; Aços microligados ao nióbio.
EVALUATION OF THE THERMOMECHANICAL PROCESS PARAMETERS ON THE HOT STRIP ROLLING OF NIOBIUM MICROALLOYED STEELS AbstractThe microstructural evolution occurring during the hot rolling process can be modeled in terms of austenite grain size and recrystallized fractions during processing. This paper presents a methodology that allows the analysis of the kinetics of recrystallization and precipitation during rolling based on the chemical composition of the steel and process parameters. This methodology can be applied to create computational models. In this work, the simulations indicated that changes in Nb content and reheating temperature as a solution to optimize processes resulting in product improvements, productivity gains and cost savings.
Resumo Este trabalho apresenta o desenvolvimento do tratamento térmico de austêmpera em escala industrial do aço microligado ao Boro 22MnB5 da Companhia Siderúrgica Nacional-CSN, fornecido em bobina para o cliente Panatlântica para beneficiamento e posteriormente austemperado e testado em seu cliente Metal Mecânica Itália-MMI. Assim, descreve-se as etapas do processo de fabricação e caracterização do comportamento do material na aplicação em tiras austemperadas de aço na confecção de lâminas rotativas, que é um item importante na indústria de transformação de papel ondulado. O diferencial está na versatilidade desse aço, pois, apresenta boas propriedades de tenacidade, alta faixa de dureza e resistência ao desgaste, aliada a boa estampabilidade. Tal sucesso se deve a microestrutura bainítica e sua excelente ductilidade capaz de suportar as operações de estampagem após tratamento térmico.
Resumo Em um trabalho anterior [1] , as temperaturas de processamento aplicadas na laminação de tiras a quente, LTQ, da CSN foram investigados para algumas classes de aços microligados ao Nb. Os resultados deste trabalho mostraram a possibilidade da redução da temperatura de reaquecimento utilizada para esses aços refletindo em possibilidades de melhoria de produtividade. No trabalho atual, o impacto dessas mudanças na microestrutura obtida de LTQ foi investigado com mais profundidade, utilizando um software desenvolvido para prever a evolução da microestrutura em termos das frações recristalizadas, das distribuições de tamanhos de grãos e do comportamento das tensões médias de escoamento, TME. Palavras-chave: Aços microligados ao Nb; Modelagem matemática; Distribuição de grãos; Laminação de tiras a quente.
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