Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.00604012
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

MODELO FÍSICO DA DEFORMAÇÃO E ENCRUAMENTO DO AÇO TWIP COM ALTO TEOR DE MANGANÊS E BAIXO CARBONO

PHYSICAL MODEL OF DEFORMATION AND WORK HARDENING OF HIGH MANGANEESE AND LOW CARBON TWIP STEEL

Spindola, Mirelle Oliveira; Gonzalez, Berenice Mendonça; Santos, Dagoberto Brandão

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Resumo

A pesquisa por aços que combinem altos valores de resistência mecânica e conformabilidade, além de um baixo peso específico, é uma constante na indústria siderúrgica atual. É neste contexto que surge o aço alto Mn, Si e Al capaz de apresentar o efeito TWIP (TWinning Induced Plasticity) devido à baixa energia de falha de empilhamento na estrutura cristalina deste material. No trabalho atual desenvolve-se um modelo físico do encruamento de um aço C-0,06; Mn-25; Al-3; Si-2; Ni-1, apresentando o efeito TWIP, que foi inicialmente laminado a quente, a frio e recozido em temperaturas entre 600°C e 850°C. A fração volumétrica e o tamanho de grão recristalizado foram medidos através de microscopia óptica e eletrônica de varredura (MEV). Para tal modelo foram utilizados resultados de ensaios de tração do material nas várias condições de recozimento. Um modelo considerando a liga policristalina e baseado no comportamento mecânico do aço sob carregamento em tração foi aplicado. Foram utilizadas equações constitutivas formuladas a partir da teoria da plasticidade. Os resultados do modelo mostraram boa compatibilidade com a curva de fluxo obtida no ensaio de tração.

Palavras-chave

Efeito TWIP, Recozimento, Modelagem matemática, Simulação

Abstract

The new concepts for building automotive structures with impact resistance, formability, and low specific weight lead to increase in the research for materials with high strength and toughness, combined with low density. The TWIP steel (Twinning Induced Plasticity) can meet these needs and therefore it is essential its development. The material of this work, 0.06C-25Mn-3Al-2Si-1Ni steel, with TWIP effect, was hot and cold rolled and then annealed at temperatures between 600°C and 850°C. The microstructural examination was focused in the recrystallization during annealing for different temperatures through optical and scanning electron microscopy (SEM). For mechanical evaluation tensile tests were performed. A polycrystalline model, based on micromechanics and working hardening theory, developed by Bouaziz et al., to predict the behavior of TWIP steels under tensile tests was applied to current steel. The results from the model are in good agreement.

Keywords

TWIP effect, Annealing, Modeling, Simulation

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