Análises mecânica e microestrutural de chapas de aços bifásicos DP600 e DP800
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | http://app.uff.br/riuff/handle/1/26933 |
Resumo: | Os aços bifásicos encontram vasta aplicação na indústria automobilística, a qual é responsável por impulsionar projetos de pesquisas tanto por parte de pesquisadores, como de fabricantes de aço, a fim de buscar rotas de processamento que levem a menor custo e a obter características microestruturais e propriedades mecânicas cada vez melhores. Neste contexto, este trabalho dedicouse à análise da rugosidade e à formação de danos em chapas de aços bifásicos ferríticosmartensíticos pertencentes às classes de resistência 600 e 800, submetidos a diferentes níveis de deformação em tração uniaxial. Técnicas de metalografia quantitativa foram aplicadas, a fim de caracterizar a microestrutura em termos da fração volumétrica e do tamanho de grão das fases. As medidas da rugosidade das chapas foram realizadas pela microscopia confocal, possibilitando a definição do fator de imperfeição geométrica, empregado no modelamento da Curva Limite de Conformação destes aços. Além disso, foi empregada a técnica de elipsometria para determinar a espessura da camada de revestimento das chapas de ambos os aços bifásicos. Foram investigados, também, os micromecanismos de falha advindos da formação de danos na matriz ferrítica durante a deformação. A evolução dos danos na microestrutura foi constatada através da análise quantitativa da densidade, fração de área, análise de aspecto e tamanho médio dos microvazios. Os valores de rugosidade foram determinados em função da direção de obtenção dos corpos de prova, sendo encontrado 2,22 e 2,29 para aço DP600 nas direções a 0 e 90°, respectivamente e 1,90 e 1,81 para o aço DP800 a 0 e 90°, respectivamente. As espessuras de revestimento obtidas para cada aço foram bastante distintas, o que justifica a diferença entre a rugosidade das chapas analisadas. O emprego do fator de imperfeição geométrica no cálculo da curva limite de conformação, dos aços citados, permitiu melhor ajuste da curva obtida pelo modelamento, em relação aos dados experimentais. Já os resultados qualitativos da análise de danos na matriz ferrítica mostraram que a origem dos microvazios, nos diferentes níveis de deformação, está associada a presença de inclusões não metálicas. Entretanto, o estado de tensão interna localizada, gerado na matriz ferrítica pela deformação, torna a decoesão entre as fases ferrita e martensita a causa principal dos vazios encontrados na interface ferrita/martensita e na matriz ferrítica. |
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Análises mecânica e microestrutural de chapas de aços bifásicos DP600 e DP800RugosidadeDanosMicrovaziosAços bifásicosConformação de chapasChapa de açoAço bifásicoCaracterização microestruturalEngenharia MetalúrgicaProdução intelectualRoughnessMicrovoidsDamageDual phase steelsForming sheetsOs aços bifásicos encontram vasta aplicação na indústria automobilística, a qual é responsável por impulsionar projetos de pesquisas tanto por parte de pesquisadores, como de fabricantes de aço, a fim de buscar rotas de processamento que levem a menor custo e a obter características microestruturais e propriedades mecânicas cada vez melhores. Neste contexto, este trabalho dedicouse à análise da rugosidade e à formação de danos em chapas de aços bifásicos ferríticosmartensíticos pertencentes às classes de resistência 600 e 800, submetidos a diferentes níveis de deformação em tração uniaxial. Técnicas de metalografia quantitativa foram aplicadas, a fim de caracterizar a microestrutura em termos da fração volumétrica e do tamanho de grão das fases. As medidas da rugosidade das chapas foram realizadas pela microscopia confocal, possibilitando a definição do fator de imperfeição geométrica, empregado no modelamento da Curva Limite de Conformação destes aços. Além disso, foi empregada a técnica de elipsometria para determinar a espessura da camada de revestimento das chapas de ambos os aços bifásicos. Foram investigados, também, os micromecanismos de falha advindos da formação de danos na matriz ferrítica durante a deformação. A evolução dos danos na microestrutura foi constatada através da análise quantitativa da densidade, fração de área, análise de aspecto e tamanho médio dos microvazios. 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Entretanto, o estado de tensão interna localizada, gerado na matriz ferrítica pela deformação, torna a decoesão entre as fases ferrita e martensita a causa principal dos vazios encontrados na interface ferrita/martensita e na matriz ferrítica.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDual phase steels have a wide applicability in the automotive industry, which is responsible for promoting research projects by both academic researchers and steel manufacturers in order to find processing routes that lead to lower costs and improved microstructural characteristics and properties. In this context, this work is dedicated to the roughness analysis and damage formation in ferriticmartensitic dual phase steels sheets, which belong to resistance classes 600 and 800, submitted to different levels of deformation in uniaxial tension. Quantitative metallography techniques were applied in order to characterize the microstructure in terms of the volumetric fraction and phases grain size. The measurements of the sheet roughness were made through confocal microscopy, allowing the definition of the heterogeneity coefficient, without using modeling of the steel forming limit curve. In addition, the elipsometry technique was used to determine the thickness of the zinc coating layer of dual phase steels. It was also investigated the micromechanisms of failure resulting from the formation of damages in the ferritic matrix during deformation. The evolution of the microstructural damage was verified through the quantitative analysis of void density, void area fraction, void aspect ratio and mean void size. The roughness values were determined as a function of the direction of test specimens, with 2.22 μm and 2.29 μm for DP600 steel in the 0 °and 90 ° directions, and 1.90 μm and 1.81 μm respectively, for DP800 steel at 0 ° and 90 °, respectively. The zinc coating thicknesses obtained for each steel were quite different. This justifies the difference between the roughness of the steels analyzed. The use of the heterogeneity coefficient in the calculation of the Forming Limit Curve of the mentioned steels allowed a better adjustment of the curve obtained by the modeling, regarding the experimental data. The qualitative results of the ferritic matrix analysis showed that the origin of the microvoids at different levels of deformation is associated with the presence of nonmetallic inclusions. However, the localized internal stress generated by the ferritic matrix due to the deformation makes the decohesion between the ferrite and martensite phases the main cause of the voids found at the ferrite/martensite interface and the ferritic matrix.67 p.Moreira, Luciano Pessanhahttp://lattes.cnpq.br/5673024226638200Fonseca, Gláucio Soares dahttp://lattes.cnpq.br/9663765935778795Cardoso, Marcelo Costahttp://lattes.cnpq.br/7474898358178270http://lattes.cnpq.br/2115611167407394Silveira, Lílian Barros da2022-11-16T13:40:26Z2022-11-16T13:40:26Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVEIRA, Lílian Barros da. Análises mecânica e microestrutural de chapas de aços bifásicos DP600 e DP800. 2017. 67 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Metalúrgica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Universidade Federal Fluminense, Volta Redonda, 2017.http://app.uff.br/riuff/handle/1/26933CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-11-16T13:40:30Zoai:app.uff.br:1/26933Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202022-11-16T13:40:30Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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