Ref.: MmeMcc41-001
Apresentador: Guilherme Oliveira de Goulart
Autores (Instituição): Dos Santos, C.A.(Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul); de Goulart, G.O.(Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul);
Resumo:
O forjamento à quente é um processo industrial que busca a deformação de materiais, em especial os aços, em geometrias com elevada complexidade e otimização das propriedades mecânicas como limite de resistência à tração, alongamento, dureza, entre outras. Relacionando o processo de deformação com estruturas do material que permitem a manipulação das propriedades mecânicas, destacam-se os grãos cristalinos, e desta forma, se faz necessário um entendimento dos mecanismos envolvendo o refino do grão cristalino durante o processo de forjamento à quente, e uma compreensão de como o grão é modificado durante aquecimento, conformação mecânica e posterior resfriamento. Partindo de tal premissa, este trabalho buscou investigar o refino de grão durante aquecimento e deformação mecânica em condições de compressão, bem como variadas condições de resfriamento controlado para o aço DIN 38MnVS6 na forma de barras cilíndricas com diâmetro de 39 mm e comprimento de 120 mm. Foram avaliadas as condições: conforme fornecido (laminado a quente), com taxas de resfriamento de 0,8 °C/s, 1,0 °C/s, 1,8 °C/s e 2,9 °C/s, e com deformação plástica de 37,5% e as mesmas taxas de resfriamento. A primeira análise do trabalho foi via simulação numérica, buscando definir a geometria de corpo de prova com deformação plástica variável entre uma região de meio raio e núcleo, bem como respeitando os limites de segurança determinados pelo laboratório para a prensa, uma máquina de ensaios universal de 300 kN. Após foram realizados os processos experimentais, onde todas as amostras foram aquecidas em um forno resistivo de 8 kW. Nesta etapa foram separadas amostras para análise apenas da influência do aquecimento no material. Na sequência, foram realizados os processos de conformação mecânica por compressão e resfriamento controlado das amostras. Os resultados mostraram uma significativa variação do tamanho de grão conforme fornecido, onde o comprimento linear médio variou de 63 ?m, para acima dos 154 ?m após aquecimento, e após a deformação, o comprimento linear médio reduziu para 131 ?m, para o caso da amostras resfriada a 0,8°C/s. Outra observação realizada com os resultados é que nas taxas de resfriamento se mantém próximos entre meio raio e núcleo nas condições de resfriamento controlado mais severos de 1,8 °C/s e 2,9 °C/s, na condição sem deformação. Por fim, concluiu-se que quanto mais severa a taxa de resfriamento, maiores foram os limites de resistência à tração encontrados.