Correlação entre parâmetros de solidificação e formação estrutural de aços especiais produzidos pelo processo de lingotamento contínuo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gschwenter, Viviane Lopes da Silva
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/17300
Resumo: O presente estudo teve como objetivo a obtenção de equações empíricas permitindo a correlação da morfologia estrutural de aços com os parâmetros de solidificação: variação dos espaçamentos dendríticos secundários com a posição (l2xP) e variação dos espaçamentos dendríticos secundários com as taxas de resfriamento (l2x •T), como também o desenvolvimento de uma metodologia para determinação do início de transição colunarequiaxial e sua relação com a seção e composição química do aço. Para isso foram utilizadas técnicas de metalografia e um sistema de aquisição de imagens para a análise de macro e microestrutura (transição colunar-equiaxial, espaçamentos dendríticos secundários), de aços especiais obtidos por lingotamento contínuo. Foram selecionadas amostras retiradas de lingotes com três diferentes seções: 150x150mm, 180x180mm e 240x240 mm, englobando aços com diferentes valores de carbono equivalente, totalizando nove qualidades analisadas. Simulações foram geradas empregando um software do lingotamento contínuo (InALC), obtendo-se resultados das condições de solidificação em relação a taxas de resfriamento ( •T), para os parâmetros operacionais (composição química, velocidades e temperaturas de lingotamento). As equações dos parâmetros microestruturais obtidas experimentalmente foram implementadas no software InALC+, permitindo simulações também com previsão estrutural para os aços analisados. Pode-se concluir que o aumento da seção proporcionou maiores zonas colunares, independente da composição química dos aços, e que para um teor de carbono equivalente de 0,11%Ceq observou-se uma relação direta e linear entre os valores de início de TCE, tamanho da seção e taxa de resfriamento. As equações para EDS em função da distância para aços com valores de Ceq iguais apresentaram maiores valores na seção de 240 mm e 180 mm, seguidos pela seção de 150 mm. Nas equações de EDS em função da taxa de resfriamento simulada para aços com valores de Ceq iguais a 0,11%Ceq, os maiores valores de EDS ocorrem na seção 150mm, seguido pela seção 240mm e 180mm. Na comparação dos aços com valores de carbono equivalente em torno de 0,40%Ceq, o valor de EDS apresentou um aumento em função do aumento das seções. Em comparação a aços de mesma seção, as equações apresentaram um aumento do valor de EDS em função do aumento do Ceq.
id URGS_0988c7bfcef4e4dac81c294aa0f4c1d9
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/17300
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str 1853
spelling Gschwenter, Viviane Lopes da SilvaSpim Junior, Jaime Alvares2009-09-19T04:17:48Z2009http://hdl.handle.net/10183/17300000713896O presente estudo teve como objetivo a obtenção de equações empíricas permitindo a correlação da morfologia estrutural de aços com os parâmetros de solidificação: variação dos espaçamentos dendríticos secundários com a posição (l2xP) e variação dos espaçamentos dendríticos secundários com as taxas de resfriamento (l2x •T), como também o desenvolvimento de uma metodologia para determinação do início de transição colunarequiaxial e sua relação com a seção e composição química do aço. Para isso foram utilizadas técnicas de metalografia e um sistema de aquisição de imagens para a análise de macro e microestrutura (transição colunar-equiaxial, espaçamentos dendríticos secundários), de aços especiais obtidos por lingotamento contínuo. Foram selecionadas amostras retiradas de lingotes com três diferentes seções: 150x150mm, 180x180mm e 240x240 mm, englobando aços com diferentes valores de carbono equivalente, totalizando nove qualidades analisadas. Simulações foram geradas empregando um software do lingotamento contínuo (InALC), obtendo-se resultados das condições de solidificação em relação a taxas de resfriamento ( •T), para os parâmetros operacionais (composição química, velocidades e temperaturas de lingotamento). As equações dos parâmetros microestruturais obtidas experimentalmente foram implementadas no software InALC+, permitindo simulações também com previsão estrutural para os aços analisados. Pode-se concluir que o aumento da seção proporcionou maiores zonas colunares, independente da composição química dos aços, e que para um teor de carbono equivalente de 0,11%Ceq observou-se uma relação direta e linear entre os valores de início de TCE, tamanho da seção e taxa de resfriamento. As equações para EDS em função da distância para aços com valores de Ceq iguais apresentaram maiores valores na seção de 240 mm e 180 mm, seguidos pela seção de 150 mm. Nas equações de EDS em função da taxa de resfriamento simulada para aços com valores de Ceq iguais a 0,11%Ceq, os maiores valores de EDS ocorrem na seção 150mm, seguido pela seção 240mm e 180mm. Na comparação dos aços com valores de carbono equivalente em torno de 0,40%Ceq, o valor de EDS apresentou um aumento em função do aumento das seções. Em comparação a aços de mesma seção, as equações apresentaram um aumento do valor de EDS em função do aumento do Ceq.The objective of this study was to obtain empirical equations permitting the relationships between as-cast structural morphology and solidification conditions: variation of the secondary dendrite arm spacings with positions (l2xP), variation of the secondary dendrite arm spacings with cooling rates (l2x • T ), as well as to develop a methodology to determine the start of the colunar-equiaxed transition and its correlation with mold section and chemical composition of the steel. Metallographic techniques and image acquisition system were used to analyze both macrostructures and microstructures (colunar-equiaxed transition and secondary dendrite arm spacings) of special steels produced by continuous casting. Transversal specimens were cut from the solidified ingots with different sections: 150x150mm, 180x180mm e 240x240mm, and with different equivalent carbon, totalizing nine steel types. Based on a heat transfer and solidification mathematical model of the continuous casting process (InALC+), results have been developed correlating the cooling rates as a function of operational parameters (chemical composition, casting speed and casting temperature). The correlation of these expressions with experimental equations relating dendrite spacings and colunar-equiaxed transition were implemented into the InALC+ software, providing an insight into the preview of structural characteristics for special steels. It can be concluded that the increasing of the section lead to bigger columnar zones, independent of the chemical compositions of the steels, and for 0.11%Ceq it was observed a direct and linear relation between the initial of the columnar-equiaxed transition, strand section and cooling rate. The expressions for SDAS in function of the distance for steels with equals Ceq presented bigger values for 240 and 180 mm, followed by 150 mm. In the expressions for SDAS in function of the simulated cooling rate for steels with 0.11%Ceq the bigger values were observed to 150 mm followed by 240 and 180 mm. In the comparison between the steels with 0.40% Ceq the SDAS values presented an increase in function of the increase of the section. For the same section the expression presented an increase in the SDAS value in function of the increase of the Ceq.application/pdfporLingotamento contínuoSolidificaçãoMetalografiaAçoContinuous casting of steelSolidificationMicrostructureSimulationCorrelação entre parâmetros de solidificação e formação estrutural de aços especiais produzidos pelo processo de lingotamento contínuoCorrelation between solidifications parameters and structure formation of the special steels produced by continuous casting process info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Minas, Metalúrgica e de MateriaisPorto Alegre, BR-RS2009mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL000713896.pdf000713896.pdfTexto completoapplication/pdf3116053http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17300/1/000713896.pdf2f68f989186877e6f76dd7aa3bfc6cb7MD51TEXT000713896.pdf.txt000713896.pdf.txtExtracted Texttext/plain133340http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17300/2/000713896.pdf.txt6d416856be49f26630d0c19e9d362fd2MD52THUMBNAIL000713896.pdf.jpg000713896.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1133http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17300/3/000713896.pdf.jpg381b2e35123305b21b6fb8ae2b8d5e6aMD5310183/173002018-10-09 08:39:25.385oai:www.lume.ufrgs.br:10183/17300Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532018-10-09T11:39:25Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Correlação entre parâmetros de solidificação e formação estrutural de aços especiais produzidos pelo processo de lingotamento contínuo
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Correlation between solidifications parameters and structure formation of the special steels produced by continuous casting process
title Correlação entre parâmetros de solidificação e formação estrutural de aços especiais produzidos pelo processo de lingotamento contínuo
spellingShingle Correlação entre parâmetros de solidificação e formação estrutural de aços especiais produzidos pelo processo de lingotamento contínuo
Gschwenter, Viviane Lopes da Silva
Lingotamento contínuo
Solidificação
Metalografia
Aço
Continuous casting of steel
Solidification
Microstructure
Simulation
title_short Correlação entre parâmetros de solidificação e formação estrutural de aços especiais produzidos pelo processo de lingotamento contínuo
title_full Correlação entre parâmetros de solidificação e formação estrutural de aços especiais produzidos pelo processo de lingotamento contínuo
title_fullStr Correlação entre parâmetros de solidificação e formação estrutural de aços especiais produzidos pelo processo de lingotamento contínuo
title_full_unstemmed Correlação entre parâmetros de solidificação e formação estrutural de aços especiais produzidos pelo processo de lingotamento contínuo
title_sort Correlação entre parâmetros de solidificação e formação estrutural de aços especiais produzidos pelo processo de lingotamento contínuo
author Gschwenter, Viviane Lopes da Silva
author_facet Gschwenter, Viviane Lopes da Silva
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Gschwenter, Viviane Lopes da Silva
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Spim Junior, Jaime Alvares
contributor_str_mv Spim Junior, Jaime Alvares
dc.subject.por.fl_str_mv Lingotamento contínuo
Solidificação
Metalografia
Aço
topic Lingotamento contínuo
Solidificação
Metalografia
Aço
Continuous casting of steel
Solidification
Microstructure
Simulation
dc.subject.eng.fl_str_mv Continuous casting of steel
Solidification
Microstructure
Simulation
description O presente estudo teve como objetivo a obtenção de equações empíricas permitindo a correlação da morfologia estrutural de aços com os parâmetros de solidificação: variação dos espaçamentos dendríticos secundários com a posição (l2xP) e variação dos espaçamentos dendríticos secundários com as taxas de resfriamento (l2x •T), como também o desenvolvimento de uma metodologia para determinação do início de transição colunarequiaxial e sua relação com a seção e composição química do aço. Para isso foram utilizadas técnicas de metalografia e um sistema de aquisição de imagens para a análise de macro e microestrutura (transição colunar-equiaxial, espaçamentos dendríticos secundários), de aços especiais obtidos por lingotamento contínuo. Foram selecionadas amostras retiradas de lingotes com três diferentes seções: 150x150mm, 180x180mm e 240x240 mm, englobando aços com diferentes valores de carbono equivalente, totalizando nove qualidades analisadas. Simulações foram geradas empregando um software do lingotamento contínuo (InALC), obtendo-se resultados das condições de solidificação em relação a taxas de resfriamento ( •T), para os parâmetros operacionais (composição química, velocidades e temperaturas de lingotamento). As equações dos parâmetros microestruturais obtidas experimentalmente foram implementadas no software InALC+, permitindo simulações também com previsão estrutural para os aços analisados. Pode-se concluir que o aumento da seção proporcionou maiores zonas colunares, independente da composição química dos aços, e que para um teor de carbono equivalente de 0,11%Ceq observou-se uma relação direta e linear entre os valores de início de TCE, tamanho da seção e taxa de resfriamento. As equações para EDS em função da distância para aços com valores de Ceq iguais apresentaram maiores valores na seção de 240 mm e 180 mm, seguidos pela seção de 150 mm. Nas equações de EDS em função da taxa de resfriamento simulada para aços com valores de Ceq iguais a 0,11%Ceq, os maiores valores de EDS ocorrem na seção 150mm, seguido pela seção 240mm e 180mm. Na comparação dos aços com valores de carbono equivalente em torno de 0,40%Ceq, o valor de EDS apresentou um aumento em função do aumento das seções. Em comparação a aços de mesma seção, as equações apresentaram um aumento do valor de EDS em função do aumento do Ceq.
publishDate 2009
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2009-09-19T04:17:48Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2009
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/17300
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 000713896
url http://hdl.handle.net/10183/17300
identifier_str_mv 000713896
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17300/1/000713896.pdf
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17300/2/000713896.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/17300/3/000713896.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 2f68f989186877e6f76dd7aa3bfc6cb7
6d416856be49f26630d0c19e9d362fd2
381b2e35123305b21b6fb8ae2b8d5e6a
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1810085154635382784