Avaliação da influência das temperaturas de recozimento e superenvelhecimento nas propriedades mecânicas no aço Complex Phase da classe de 1000 MPa
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Roberta de Oliveira Rocha
Berenice Mendonça Gonzalez
Berenice Mendonça Gonzalez
Resumo
Os aços do tipo Complex Phase (aços CP) já vêm sendo estudados sistematicamente desde o final dos anos de 1990. As condições experimentais empregadas, porém, nem sempre são aplicáveis diretamente em linhas industriais de produção, de modo que existem ainda muitas lacunas entre o conhecimento produzido na academia e sua aplicação em escala industrial. Uma destas lacunas diz respeito ao impacto da taxa de resfriamento sobre as propriedades mecânicas de um aço Complex Phase de alta resistência mecânica. Sendo assim, o principal objetivo do presente estudo é avaliar a influência da temperatura de recozimento e super envelhecimento nas propriedades mecânicas do aço CP1000 MPa, processado atualmente no recozimento contínuo. Para isso, foi realizada uma análise dilatométrica, simulações dos ciclos de recozimento e taxas de resfriamento, caracterização microestrutural das amostras, análises das propriedades mecânicas, comparação de resultados e uma avaliação final. As propriedades mecânicas do aço estudado estão diretamente relacionadas a sua característica microestrutural: tipo, quantidade, morfologia e distribuição dos constituintes, que, por sua vez, dentre outros aspectos, dependem da composição química e dos parâmetros de processamento utilizados, principalmente no recozimento contínuo. Estudou-se o efeito da temperatura de encharque na faixa de 780°C a 820°C e temperatura super envelhecimento na faixa de 260°C a 350°C na microestrutura e propriedades mecânicas. Os aços Complex Phase são caracterizados, ainda, pela alta absorção de energia e pela boa capacidade de expansão de furo. Os resultados revelaram uma importante influência das temperaturas de encharque e super envelhecimento na microestrutura as quais ditam as propriedades mecânicas em tração do material. Os dados de expansão cônica de furo, por sua vez, cresceram ligeiramente com a temperatura de super envelhecimento, porém não apresentaram influência sistemática da temperatura de encharque. Os resultados obtidos no estudo indicam ser necessário um rigoroso controle de processo, buscando manter a temperatura de encharque em 800°C ao longo de toda bobina, com a maior estabilidade possível, e a temperatura de overaging em valores entre 280°C e 300°C.
Abstract
Complex Phase steels (CP steels) have been systematically studied since the end of the 1990s. However, the experimental conditions used are not always directly applicable in industrial production lines, leaving many gaps between the knowledge produced in academia and its application on an industrial scale. One of these gaps concerns the impact of the cooling rate on the mechanical properties of a high-strength Complex Phase steel. Therefore, the main objective of the present study is to evaluate the cooling rate effect on the mechanical properties of CP1000 MPa steel, currently processed. To this end, a dilatometric analysis, simulations of annealing cycles and cooling rates, microstructural characterization of the samples, analysis of mechanical properties, comparison of results and a final comparison evaluation were carried out. The mechanical properties of the steel studied are directly related to its microstructural characteristic: type, amount, morphology, and distribution of the constituents, which, in turn, among other aspects, depend on the chemical composition and processing parameters applied, particularly in continuous annealing. The effect of soaking temperature in the range of 780°C to 820°C and overaging temperature in the range of 260°C to 350°C on the microstructure and mechanical properties was investigated. Complex Phase steels are also characterized by high energy absorption and good hole expansion capability. The results revealed a significant influence of soaking and overaging temperatures on the microstructure, which dictates the tensile mechanical properties of the material. The holes expansion test results, in turn, increased slightly with overaging temperature but did not show a systematic influence of soaking temperature. The findings of this study indicate the need for strict process control, aiming to maintain the soaking temperature at 800°C along the entire coil, with the highest possible stability, and the overaging temperature between 280°C and 300°C.
Assunto
Engenharia metalúrgica, Metalurgia física, Resistência de materiais, Aço, Aço - Propriedades mecânicas, Resfriamento
Palavras-chave
Complex Phase, Expansão de furo, Microestrutura, Resfriamento, Super envelhecimento, Recozimento contínuo