Uso da deformação plana para otimização da laminação a quente de um aço AHSS

Abstract

RESUMO: Foi realizado um estudo comparativo entre técnicas de simulação de deformação plana utilizando o simulador GLEEBLE™ 3800 Hydrawedge™ II, objetivando a caracterização termomecânica de um aço avançado de alta resistência mecânica – AHSS S700MC. Dados industriais foram comparados com a literatura, adaptando às condições de laminação para o simulador. A simulação em deformação plana foi capaz de levantar dados para a elaboração de equações constitutivas, para o estudo dos mecanismos restaurativos e bem como para simular a laminação a quente, tendo isso evidenciado pelos resultados coerentes com a literatura e comparáveis com o tamanho de grão ferrítico (TGF) de bobina laminada a quente. Diferentes formas de tratamento de dados via polinômios foram testadas, através dos quais verificou-se que o polinômio de 9º usando o software Origin® foi o mais adequado para a identificação de deformações críticas para recristalização e transformação de fase. Equações constitutivas foram levantadas, evidenciando-se assim o seno hiperbólico como o mais adequado para a descrição do comportamento do material no regime de deformação adotado. Foram comparados os ensaios de duplo passe e de seis passes para a identificação da temperatura de não-recristalização (Tnr), onde 1s entre passes no de duplo passe se mostrou mais coerente com os resultados de seis passes. Além disso, os ensaios de dupla deformação com tempo entre passes (tip) igual a 4s indicaram a atuação de um mecanismo restaurativo abaixo da Tnr, o que pode ser um indício de transformação dinâmica (TD). Os valores de Tnr foram comparados com equações empíricas, evidenciando assim que o uso da equação de Fletcher 2 é mais adequado ao aço estudado. Simulações do trem de acabamento foram feitas, obtendo o TGF similar ao de bobina, e as equações de Wusatowski e de Ford e Alexander foram as que mais se aproximaram dos dados do LTQ para o processamento do aço AHSS S700MC. As amostras foram caracterizadas por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, microdureza, ASCAT (Automated Steel Cleanliness Analysis Tool), onde os resultados foram utilizados foram confrontados com os dados obtidos via GLEEBLE™ e simulações no ThermoCalc™. Foi identificado que a maior parte do precipitado rico em Nb não dissolve no forno de reaquecimento de placas, e foi proposta uma nova metodologia no ASCAT para a identificação de partículas contendo Nb, sendo utilizada com sucesso. Em decorrência desse estudo, verificou-se que o material estudado recristaliza nas condições de ensaio propostas, onde o TGF foi reduzido ao manter deformações menores (ε <0,3) e constante em todos os passes. Por mecanismos restaurativos como recristalização dinâmica, metadinâmica e TD terem atuado ao longo de todas as simulações propostas, é recomendada a distribuição mais uniforme da deformação durante a laminação a quente.