High Strength Steel as a Solution for the Lean Design of Industrial Buildings

Silvestre, Leonardo; Pimenta, Roberval José; Nogueira, Marcos A. Stuart; Queiroz, Luci; Salles, Hernane; Jordão, Alexandre; Ribeiro, Rodolfo; Pimenta, Mariana; Conceição, J.N.; Rocha, Leonardo Tomas da; Buratto, Felipe; Fonseca, Eduardo

doi:10.1016/s2238-7854(12)70008-x

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“…The light design concept has been very well developed for different applications [1][2][3][4][5]. Niobium is the unique element that increases the mechanical strength of steel and toughness simultaneously, and now there are many papers reporting niobium's effect on wear resistance as well [6][7].…”

Section: Light Design and The Application Of Wear Resistant Materialsmentioning

confidence: 99%

Redução De Custo E Aumento De Vida Útil Em Caçambas De Carregadeiras Usando Aço De Alta Resistência E Resistente Ao Desgaste Micro Ligados Ao Nióbio

Rosa¹,

Cardoso²,

França³

et al. 2017

Anais Do Congresso Anual Da ABM

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ResumoA CBMM aplicou aços micro ligados ao nióbio em dois tipos de caçambas de carregadeiras de rodas que operam na usina de Araxá, Brasil. O objetivo foi avaliar os benefícios destes aços relacionados com redução dos custos, aumento da produtividade e vida útil dos componentes. Uma das máquinas analisadas coleta peças quentes de ferro nióbio para carregamento dos silos do britador. O uso de um aço ferramenta de alta resistência e resistente ao desgaste solucionou os problemas de deformação, desgaste e rachaduras durante o serviço, aumentando a vida útil da caçamba em cerca de 190%. A outra máquina avaliada foi uma carregadeira de rodas que opera na mina de minério de nióbio. O novo desenho com aços de alta resistência mecânica e resistente ao desgaste reduziu o peso em 14%, correspondendo ao incremento na capacidade de carga. A carga extra possibilitou um aumento na produtividade dos caminhões de 42 toneladas. Com os novos materiais, as trincas anteriormente encontradas na caçamba da pá carregadeira foram eliminadas, enquanto foi mantida a resistência ao desgaste antes oferecida pelo aço revestido com carbeto de cromo reduzindo também os custos de investimento em 7%. Palavras-chave: Carregadeiras de rodas; Caçambas; Aço; Resistência ao desgaste; Nióbio. REDUCING COST AND INCREASING LIFE CYCLE IN LOADER BUCKETS USING HIGH STRENGTH STEEL AND WEAR RESISTANT STEEL MICROALLOYED NIOBIUM AbstractCBMM applied niobium microalloyed steels in two types of buckets of wheel loaders operating at its facility in Araxá, Brazil. The objective was to evaluate the benefits of these steels related to cost reduction, productivity and component life cycle. One of the analyzed machines collects hot pieces of ferroniobium after ingot stripping and loads them into crusher silos. The use of wear resistant steel and tool steel solved the problems of deformation, wear and cracks during service, increasing bucket life by about 190%. The other evaluated machine was a wheel loader operating at the niobium ore mine. The new design with wear resistant and high strength steels reduced bucket weight by 14%, with a corresponding increase in load capacity. The extra capacity made loading the 42-tonne mine trucks more productive. With the new materials, the cracks that previously occurred in the buckets wheel loaders were eliminated, while the same wear resistance of the original chromium carbide clad steel was retained. Furthermore, investment costs were reduced by 7%.

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Section: Light Design and The Application Of Wear Resistant Materialsmentioning

confidence: 99%

Redução De Custo E Aumento De Vida Útil Em Caçambas De Carregadeiras Usando Aço De Alta Resistência E Resistente Ao Desgaste Micro Ligados Ao Nióbio

Rosa¹,

Cardoso²,

França³

et al. 2017

Anais Do Congresso Anual Da ABM

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“…Figura 2 [3] mostra o forte efeito que o tamanho de grão (d), na resistência mecânica em aços carbono-manganês.…”

Section: Aumento De Resistênciaunclassified

“…A redução de material proporcionou ainda 21,7% de redução de gases de efeito estufa (28 toneladas de dióxido de carbono equivalente), 21% de redução de consumo energético (1779 GJ) e 17% de redução de custos ao se comparar ao projeto com aço de menor resistência. [3] Os aços microligados (geralmente com menos de 0,10% de elementos microligantes) são uma solução ideal por resultarem em materiais com resistência mais elevada. O Nióbio é neste caso o microligante ideal ao fornecer alta resistência, tenacidade e não prejudicar a soldabilidade destes aços.…”

Section: Introductionunclassified

Uso De Aço De Alta Resistência Microligado Ao Nióbio Com Limite De Escoamento De 450 Mpa Para Construções Mais Eficientes

Amaral¹,

Silvestre²,

Langenberg³

et al. 2017

Anais Do Congresso Anual Da ABM

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ResumoOs aços de alta resistência microligados ao nióbio tem se demonstrado uma solução ótima na fabricação de aços para utilização em perfis estruturais utilizando os conceitos já desenvolvidos para a indústria de gás e óleo. O nióbio com seu efeito refinador de grãos, com redução da temperatura de transformação entre austenitaferrita, endurecimento por precipitação e retardamento da recristalização da austenita, usado em equilíbrio com titânio, manganês e silício e os novos processos de produção com resfriamento controlado torna possível a obtenção de aços com microestrutura bainítica, baixo carbono e alta resistência mecânica. Este trabalho demonstra os pontos de destaque referentes ao projeto de estruturas utilizando estes aços, bem como uma avaliação quanto ao processo de soldagem durante a fabricação das mesmas. É possível evidenciar que a estrutura final se torna ideal para aplicação em diversos ambientes devido a sua baixa temperatura de transição dúctil-frágil, produção de uma estrutura com cerca de 10% a menos em peso, 5% a menos em custo e com excelente soldabilidade. Palavras-chave: Aço BLAR; Nióbio; Estrutura metálica; Soldagem; Redução de custo. USE OF NIOBIUM HIGH STRENGTH STEELS WITH 450 MPA YIELD STRENGTH FOR LEAN CONSTRUCTIONS AbstractThe high-strength microalloyed niobium steels has shown to be a solution in the manufacture of steel for use in structural profiles using the concepts already developed for the oil and gas. Niobium with its grain refining effect, reducing the temperature of transformation from austenite-ferrite, precipitation hardening and delaying the recrystallization of austenite, added in balance with titanium, manganese and silicon and new production processes with controlled cooling, makes it possible obtaining steels with bainitic microstructure, low carbon and high strength. This work demonstrates the prominent points for the design of structures using these steels, as well as an evaluation of welding process during the manufacture thereof. It is possible to show that the final structure becomes ideal for application in various environments due to its low temperature ductile-brittle transition, producing a structure with about 10% less in weight, 5% less cost and with excellent weldability.

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“…A CBMM em sua unidade de Araxá tem procurado evoluir na engenharia de estruturas industriais através da utilização de aços de design mais avançado continuamente. Esta forma de projetar tem demonstrado economias interessantes como descrito por Silvestre et al (2012) no projeto do prédio da nova unidade de Sinterização instalada em Araxá com redução de 22% de material que corresponde a 78,7 toneladas de aço. Este resultado foi possível com a utilização de um aço de alta resistência baixa liga com nióbio que resultou em melhoria nas capacidades mecânicas do aço aumentando em 39% o limite de escoamento, 23% o limite de resistência à tração e em 55% a tenacidade.…”

Section: Anexo I Projeto De Novo Prédio De Secagem (Cbm M Araxá Mg)unclassified

“…Isto pode ser feito através da economia de material, ou, em outras palavras, pela redução da espessura das chapas utilizando aços de maior resistência mecânica. Um exemplo prático desse conceito é dado por Silvestre et al (2012), que demonstrou economia de 22% em peso de aço na estrutura projetada para o prédio da unidade de Sinterização II na CBMM em Araxá, MG, Brasil. Isto se deu com a utilização de um aço estrutural da classe ASTM A572 Grau 50 em substituição a uma estrutura com aço carbono convencional classe ASTM A36.…”

Section: Capítulo I Introduçãounclassified

Atlas microestrutural para otimização de procedimentos de soldagem

Amaral¹

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More complex and bigger structures have increased the applicability o f low alloy high strength steels due to weight and cost reductions in these projects. One o f the requirements fo r the use o f these materials is the preservation o f performance after welding. Meanwhile, the norms on which the Welding Procedures Specifications (WPS) are based have not yet considered the development o f modern steel and its new production process, resulting in unnecessary welding costs that diminish the profits o f the application o f this type o f steel. This thesis aimed to develop and evaluate an eXperimental m ethodology to guide the creation and control o f welding procedures fo r structural steel through a microstructural atlas o f the heat affected zone (HAZ) in a thermomechanical control process (TMCP), 65 ksi steel (ASTM A572 Grade 65). This steel was used in the project o f an industrial building for CBMM in Araxá,

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High Strength Steel as a Solution for the Lean Design of Industrial Buildings

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Redução De Custo E Aumento De Vida Útil Em Caçambas De Carregadeiras Usando Aço De Alta Resistência E Resistente Ao Desgaste Micro Ligados Ao Nióbio

Redução De Custo E Aumento De Vida Útil Em Caçambas De Carregadeiras Usando Aço De Alta Resistência E Resistente Ao Desgaste Micro Ligados Ao Nióbio

Uso De Aço De Alta Resistência Microligado Ao Nióbio Com Limite De Escoamento De 450 Mpa Para Construções Mais Eficientes

Atlas microestrutural para otimização de procedimentos de soldagem

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