Microestrutura, textura e propriedades de estampagem de aços inoxidáveis ferríticos estabilizados ao titânio e ao nióbio após processos de laminação a quente, a frio e recozimento
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Berenice Mendonça Gonzales
Daniella Gomes Rodrigues
Leandro de Arruda Santos
Tarcísio Reis de Oliveira
Daniella Gomes Rodrigues
Leandro de Arruda Santos
Tarcísio Reis de Oliveira
Resumo
A influência da textura e microestrutura da bobina laminada a quente na textura, microestrutura, propriedades mecânicas e de estampagem após laminação a frio e recozimento para um aço inoxidável ferrítico estabilizado ao nióbio e um aço estabilizado ao titânio e nióbio foi avaliada. As amostras foram retiradas após laminação a quente com espessura de 4mm e foram laminadas a frio com 85% de redução e em sequência recozidas industrialmente. Também foi avaliado a evolução microestrutural durante a recristalização após deformação a frio, submetendo os materiais a ciclos de aquecimento e resfriamento rápido nas temperaturas de 600°C, 700°C, 750°C e 800°C. Após a etapa de laminação a quente o aço estabilizado com nióbio apresentou uma microestrutura recristalizada na superfície e apenas recuperada no centro da espessura, sendo que nesta região a textura apresentou-se com elevadas frações de fibra alfa e gama. O aço bi estabilizado após a laminação a quente apresentou uma microestrutura de grãos mais grosseiros, recristalizados e com textura mais aleatória ao longo da espessura. Após a laminação frio o aço com nióbio apresentou texturas mais acentuadas de fibra alfa. Pela análise da fração amaciada durante a avaliação da evolução da recristalização dos dois aços, percebeu-se o efeito do nióbio em retardar este fenômeno, associado a maiores de frações com orientações {001} // DN, que também mostraram influência em retardar a recristalização devido à baixa energia acumulada durante a deformação a frio. Após o recozimento final em área industrial o aço com nióbio apresentou relações mais desfavoráveis entre a fração de fibra γ e a fibra θ quando comparado o aço bi estabilizado, obtendo-se uma relação de 4,62 para o aço com nióbio para e 7,74 para o aço bi estabilizado e consequentemente obteve-se valores inferiores de 𝑅 ̅, sendo 1,43 e 1,82 respectivamente. Para os ensaios de estampagem o valor de LDR mostrou-se mais favorável ao aço bi estabilizado devido a relação direta do resultado com 𝑅 ̅.
Abstract
The influence of texture and microstructure of hot rolled coil on the texture, microstructure,
mechanical and stamping properties after cold rolling and annealing for a niobium stabilized
ferritic stainless steel and a niobium and titanium stabilized one was evaluated. The samples
were taken after hot rolling with a thickness of 4mm and were cold rolled with 85% reduction
and then industrially annealed. The microstructural evolution was also evaluated during
recrystallization after cold deformation, subjecting the materials to rapid heating and cooling
cycles at temperatures of 600°C, 700°C, 750°C and 800°C. After the hot rolling step, the steel
stabilized with niobium presented a recrystallized microstructure on the surface and only
recovered in the center of the thickness, and in this region the texture presented high alpha and
gamma fiber fractions. The bi stabilized steel after hot rolling showed a microstructure of
coarser grains, recrystallized and with a more random texture along the thickness. After cold
rolling, the steel with niobium showed more pronounced alpha fiber textures. By analyzing the
softened fraction during the evaluation of the evolution of the recrystallization of the two steels,
it was noticed the effect of niobium in delaying this phenomenon, associated with higher
fractions with orientations {001} // DN, which also showed influence in delaying the
recrystallization due to the low energy accumulated during cold rolling deformation. After final
annealing in an industrial area, steel with niobium showed more unfavorable relationships
between the fraction of γ fiber and fiber θ when compared to bi stabilized steel, obtaining a ratio
of 4.62 for steel with niobium to and 7, 74 for bi stabilized steel and consequently lower values
of 𝑅̅ were obtained, being 1.43 and 1.82 respectively. For stamping tests, the LDR value was
more favorable for bi-stabilized steel due to the direct relationship of the result with 𝑅̅.
Assunto
Engenharia metalúrgica, Metalurgia física, Aço inoxidável, Propriedades mecânicas, Microestrutura, Nióbio, Titânio
Palavras-chave
Aços inoxidáveis ferríticos, Estabilização, Titânio, Nióbio, Estampagem, Textura