Análises da estampabilidade a frio de chapas do aço Hardox® 450

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Fabrisio, Evandro
• Orientador(a): Schaeffer, Lirio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Aço de alta resistência; Estampagem
• Palavras-chave em Inglês: Hardox® 450; Cold stamping; High strength steel
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/300364

Os estudos com os chamados Aços Avançados de Alta Resistencia (AHSS - Advanced High Strenght Steels) estão sendo mais frequentes e a verificação de caraterísticas (ductilidade, resistência mecânica, etc.) destes Aços se faz necessária para que seu emprego atenda às exigências de qualidade solicitadas pela indústria. Os Aços Avançados de Alta Resistência estão apresentando muitas vantagens mecânicas em relação aos Aços convencionais, sendo a redução de peso a principal vantagem, porém as aplicações destes Aços vêm ocorrendo em processos de conformação a quente. Este estudo avaliou a estampabilidade a frio do Aço Avançado de Alta Resistência, cuja designação comercial é definida como Hardox® 450. A deformabilidade do material foi avaliada com base em experimentos realizados: Ensaio de Dureza, Ensaio Metalográfico, Ensaio de tração, Ensaio para determinação da Anisotropia, Ensaio Erichsen, Ensaio de Expansão de Furos, Ensaio dos Múltiplos Punções (Cinco Punções) Ensaio de Dobramento sob Tensão e Ensaio Nakajima Modificado para determinação da Curva Limite de Conformação. Nos ensaios realizados a frio (temperatura ambiente) o material apresentou resultados de elevada dureza, baixo estiramento, permitindo algumas situações de embutimento devido a sua condição martensítica mostrou ainda uma característica bastante anisotrópica, sendo que, desta forma os resultados obtidos apresentam um Aço de difícil conformabilidade quando utilizado em processos de conformação a frio. Na microestrutura do Aço estudado há a presença de uma estrutura que se supõe que seja uma matriz martensítica com grãos de austenita retida e perlita, onde a dureza apresentada 429 HBW descrita no catálogo do fabricante ficou muito próxima no material avaliado. Através do ensaio de tração se pode verificar que a Curva de Engenharia e a Curva de Escoamento apresentaram resultados similares, sendo que os ensaios realizados utilizaram corpos de provas nos sentidos de laminação de 0°, 45° e 90°. No sentido de laminação a 0° ofereceu maior deslocamento até a ruptura e ocorreu a maior resistência mecânica em relação as demais direções. Na análise de Anisotropia, o material não apresentou boas características de estampabilidade, onde índice de anisotropia (r) ficou abaixo de 1 em todas as direções. No ensaio Erichsen o Aço apresentou um resultado de deslocamento mais elevado quando foi testado com Lubrificante. No ensaio de Expansão de Furo realizado o Aço apresentou média da taxa de expansão do furo. Na avaliação do atrito que foi analisado através do ensaio de Dobramento sob Tensão com pinos no diâmetro de Ø20mm e no diâmetro de Ø13mm nas respectivas zonas de contato e nas condições com e sem lubrificante, o pino de Ø20mm apresentou resultados próximos enquanto o pino de Ø13mm apresentou uma diferença de resultados mais significativa. No ensaio de Múltiplos Punções, o Aço apresentou um comportamento satisfatório de embutimento até um determinado diâmetro de blank, para o punção Cilíndrico e o punção Elíptico Raso, que apresentam geometrias mais uniformes, enquanto que para os demais punções (Hemisférico, Elíptico Profundo, Elíptico Extra Profundo) apresentou um comportamento insatisfatório. No ensaio Nakajima Modificado o material apresentou um comportamento de embutimento baixo, e baixa capacidade de estiramento. Diante de todos estes fatos apresentados através das análises realizadas é possível caracterizar este material de baixa conformabilidade para processos de conformação a frio.