Estudo da conformabilidade do aço AISI 409 após a imposição de rotas complexas de deformação

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Morais, Frederick Louis Dias de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
Brasil
CEFET-MG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1136
Resumo: Nas diversas operações de conformação de chapas envolvendo a estampagem de materiais metálicos existe a combinação de diferentes tipos de esforços mecânicos, tais como, cisalhamento, tração e compressão até que seja possível alcançar as dimensões e o formato de uma peça. A severidade dessa combinação de solicitações mecânicas pode acarretar respostas inesperadas no comportamento mecânico de um material (amaciamento, endurecimento, transientes na taxa de encruamento), ocasionando, deste modo, limitações no processamento e uso de um material. O reconhecimento e o controle das condições de processo e das características estruturais dos diferentes tipos de materiais podem melhorar a conformabilidade, além de evitar a falha prematura dos materiais, contribuindo assim quanto à utilização e à fabricação de diversos componentes mecânicos. Considerando essa abordagem, este trabalho apresenta o estudo da conformabilidade do aço inoxidável ferrítico AISI 409 mediante a adoção de diferentes rotas de processamento mecânico (tração/cisalhamento, laminação/cisalhamento, cisalhamento direto/cisalhamento reverso/cisalhamento direto ou do tipo Bauschinger), avaliando a evolução da resistência mecânica e da ductilidade do mesmo. Chapas desse material foram submetidas à combinação de esforços compressivo-cisalhantes (laminação) de tração e de cisalhamento (direto e reverso) de modo a proporcionar mudanças severas no modo de solicitação mecânica com posterior análise a partir da interpretação das curvas de tensão-deformação efetiva, da dureza Vickers e da evolução da taxa de encruamento. Além disso, realizou-se uma análise química por espectroscopia de emissão óptica (EEO) e investigações estruturais com a adoção de técnicas de microscopia óptica (MO) e difração de raios X (DRX). Os resultados indicaram a tendência de queda da tensão de fluxo durante o recarregamento em cisalhamento para as rotas compostas pelos esforços de tração/cisalhamento e do tipo Bauschinger, enquanto endurecimento para as rotas que envolveram a aplicação de pré-deformação em laminação a frio. Transientes na taxa de encruamento foram percebidos para a rota laminação/cisalhamento, sugerindo maior desestruturação da subestrutura de discordâncias, além do provável estabelecimento de uma orientação cristalográfica preferencial (textura).
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O reconhecimento e o controle das condições de processo e das características estruturais dos diferentes tipos de materiais podem melhorar a conformabilidade, além de evitar a falha prematura dos materiais, contribuindo assim quanto à utilização e à fabricação de diversos componentes mecânicos. Considerando essa abordagem, este trabalho apresenta o estudo da conformabilidade do aço inoxidável ferrítico AISI 409 mediante a adoção de diferentes rotas de processamento mecânico (tração/cisalhamento, laminação/cisalhamento, cisalhamento direto/cisalhamento reverso/cisalhamento direto ou do tipo Bauschinger), avaliando a evolução da resistência mecânica e da ductilidade do mesmo. Chapas desse material foram submetidas à combinação de esforços compressivo-cisalhantes (laminação) de tração e de cisalhamento (direto e reverso) de modo a proporcionar mudanças severas no modo de solicitação mecânica com posterior análise a partir da interpretação das curvas de tensão-deformação efetiva, da dureza Vickers e da evolução da taxa de encruamento. Além disso, realizou-se uma análise química por espectroscopia de emissão óptica (EEO) e investigações estruturais com a adoção de técnicas de microscopia óptica (MO) e difração de raios X (DRX). Os resultados indicaram a tendência de queda da tensão de fluxo durante o recarregamento em cisalhamento para as rotas compostas pelos esforços de tração/cisalhamento e do tipo Bauschinger, enquanto endurecimento para as rotas que envolveram a aplicação de pré-deformação em laminação a frio. Transientes na taxa de encruamento foram percebidos para a rota laminação/cisalhamento, sugerindo maior desestruturação da subestrutura de discordâncias, além do provável estabelecimento de uma orientação cristalográfica preferencial (textura).Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ)In the different ways of a sheet forming operation, there is a combination of several types of mechanical efforts, such as shearing, tension and compression up to the final shape and dimensions of a specific part. The severity of these changes in the mode of mechanical efforts can lead to unexpected responses in the mechanical behavior of a material (softening, hardening, transients in the hardening rate), causing limitations in the industrial process. The study and the control of the process conditions and formability characteristics of the materials prevent premature failure and improve the formability during a forming process. Considering this approach, this work presents the study of the formability of AISI 409, ferritic stainless steel under different mechanical processing routes, analyzing the evolution of mechanical strength and ductility. Sheets of AISI 409 steel were subjected to a combination of compressive-shear stresses (rolling), tension and shear (direct and reverse modes) to provide severe changes in the mechanical stresses mode that were analyzed from macroscopic aspects by effective stress and strain curves, Vickers microhardness, chemical analysis by optical emission spectroscopy (OES) and microstructural aspects by optical microscopy (OM) and X rays diffraction (XRD). The results indicated the tendency for reduction of flow stress during shear reloading for routes composed by tensile/shear and Bauschinger loading (direct shear/reverse shear/direct shear) while hardening for the routes that involved the application of pre-strain by cold rolling. Transients in the work-hardening rate were observed for the rolling/shear route, indicating greater substructural disruption, as well as the establishment of a preferential crystallographic orientation (texture).Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de MateriaisBrasilCEFET-MGLopes, WellingtonCorrêa, Elaine Carballo Siqueirahttp://lattes.cnpq.br/4445376135095677http://lattes.cnpq.br/4864833100160989http://lattes.cnpq.br/3203046752707862Dumont, Marcello DumontMagalhães, Aline SilvaAraújo, Teodoro Gauzzi Rodrigues deMorais, Frederick Louis Dias de2025-04-08T13:36:20Z2020-02-172025-04-08T13:36:20Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1136porreponame:Repositório Institucional do CEFET-MGinstname:Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG)instacron:CEFETinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-03-31T14:51:39Zoai:repositorio.cefetmg.br:123456789/1136Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.cefetmg.br/server/oai/requestrepositorio@cefetmg.bropendoar:2026-03-31T14:51:39Repositório Institucional do CEFET-MG - Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG)false
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