Modelo matemático de evolução microestrutural de fio-máquina microligado ao nióbio laminado a quente
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Membros da banca
Francisco Jose Martins Boratto
Resumo
Os aços microligados ao nióbio são muito importantes para as aplicações que exigem uma alta resistência e tenacidade, como nos casos de plataformas de petróleo, navios, tubulações, torres de transmissão, pontes e prédios. A presença do nióbio no açopromove o refinamento do grão austenítico durante a laminação a quente, além do endurecimento devido à formação de finos precipitados dispersos no material. Saber como as variáveis de processo afetam a evolução do tamanho de grão durante o processamento é de grande importância. O presente trabalho apresenta um estudo das equações que descrevem a evolução do tamanho de grão austenítico na laminação de fio-máquina de maneira adequada, sendo essas equações utilizadas no desenvolvimento de um modelo matemático para a previsão de propriedades mecânicas. Uma nova forma de cálculo de deformação equivalente para seções não planas foi utilizada com êxito. Os resultados obtidos pelo modelamento foram comparados aos resultados obtidos através de amostras coletadas em experimentosindustriais e a resultados já divulgados em literatura. Para ambas as situações o modelo se mostrou uma importante ferramenta para a estimativa das propriedades mecânicas finais de aços microligados ao nióbio.
Abstract
Niobium microalloyed steels are very important for applications requiring high strength and toughness, as in the case of oil platforms, ships, pipelines, transmission towers, bridges and buildings. The presence of niobium in the steel promotes grain refinement of austenite during hot rolling, and leads to hardening due to formation of fineprecipitates dispersed in the material. Knowing how process variables affect the development of the grain size during hot rolling is very important. This paper presents a study of the equations that describe properly the growth kinetics of austenite grain in the rolling wire rod. Thus, these equations are used to develop a mathematical model for predicting mechanical properties. A new form of equivalent deformation calculationfor non-planar sections was used successfully. The results of the modeling were compared to results obtained from test samples collected from industrial experiments and compared the results already published in the literature. For both cases the model proved to be an important tool for compute the final mechanical properties of niobi microalloyed steels.
Assunto
Engenharia metalúrgica, Metalurgia física, Nióbio Metalurgia, Laminação (Metalurgia), Aço Metalurgia, Modelos matemáticos
Palavras-chave
Engenharia metalúrgica materiais e de minas