Influência da rota de laminação a quente e a morno nas propriedades mecânicas, textura e conformabilidade após laminação a frio e recozimento de um aço IF-Ti
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Pedro Henrique Rodrigues Pereira
Fernando de Souza Costa
Fernando de Souza Costa
Resumo
Os aços livres de intersticiais (Interstitial Free – IF) possuem propriedades mecânicas ideais para aplicações que exigem alta conformabilidade, as quais são alcançadas por meio de parâmetros termomecânicos adequados que promovem um elevado coeficiente de anisotropia. Tradicionalmente, a laminação a quente desses aços é realizada em altas temperaturas, a fim de evitar as variações decorrentes do processamento no campo bifásico. No entanto, devido às altas temperaturas de transformação, a laminação na fase ferrítica, conhecida como laminação a morno, também pode ser aplicada à produção de aços IF. Este trabalho teve como objetivo realizar uma análise comparativa da microestrutura, textura, propriedades mecânicas e conformabilidade de duas bobinas de aço IF-Ti produzidas industrialmente: uma por laminação a quente convencional e outra por laminação a morno. Os resultados mostraram que a bobina laminada a morno apresentou maiores variações microestruturais após a laminação e o recozimento. Essa instabilidade também foi observada na textura, com maiores variações ao longo da espessura da chapa. Como consequência, formou-se uma fibra gama mais heterogênea nesse material, mesmo após a laminação a frio e o recozimento. A textura mais uniforme obtida na laminação a quente foi determinante para a melhor resposta do material à conformação. Ambas as rotas produziram chapas com boa conformabilidade, entretanto, a chapa obtida a partir da bobina laminada a quente demonstrou um maior coeficiente de anisotropia normal, fruto da textura mais uniforme, e desempenho superior nos ensaios de expansão de furo e nas curvas de limite de conformação. Já os ensaios de Razão Limite de Estampagem e estiramento Erichsen não apresentaram diferenças significativas entre as duas condições. Portanto, para alcançar níveis elevados de conformabilidade por meio da laminação a morno, é necessário rever as temperaturas de processo e a condição de lubrificação no processo de tiras a quente, de modo a promover uma textura mais homogênea na bobina a quente.
Abstract
Interstitial Free (IF) steels possess ideal mechanical properties for applications that require high formability, which are achieved through appropriate thermomechanical parameters that promote a high anisotropy coefficient. Traditionally, hot rolling of these steels is carried out at high temperatures to avoid variations caused by processing within the two-phase field. However, due to the high transformation temperatures, rolling in the ferritic phase, known as warm rolling, can also be applied to the production of IF steels. This study aimed to perform a comparative analysis of the microstructure, texture, mechanical properties, and formability of two industrially produced IF-Ti steel coils: one manufactured by conventional hot rolling and the other by warm rolling. The results showed that the warm-rolled coil exhibited greater microstructural variations after hot rolling and annealing. This instability was also observed in the texture, with larger variations through the thickness sheet for the warm-rolled coil. Therefore, a more heterogeneous gamma fiber was formed in this material, even after cold rolling and annealing. The more uniform texture obtained in the hot rolled coil was crucial for the better forming performance of the material. Both processing routes produced sheets with good formability; however, the sheet obtained from the hot-rolled coil showed a higher normal anisotropy coefficient, resulting from the more uniform texture, and superior performance in hole expansion tests and forming limit curves. On the other hand, the Limiting Drawing Ratio and Erichsen stretch tests did not show significant differences between the two conditions. Therefore, to achieve high levels of formability through warm rolling, it is necessary to review the processing temperatures and lubrication conditions in the hot rolling process to promote a more homogeneous texture in the warm-rolled coil.
Assunto
Engenharia metalúrgica, Metalurgia física, Laminação (Metalurgia), Aço
Palavras-chave
Aço livre de intersticiais, Laminação a quente, Laminação a morno, Textura, Conformabilidade