Title

ANÁLISE DA EVOLUÇÃO MICROESTRUTRAL NA LAMINAÇÃO DE TIRAS A QUENTE USANDO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

ANALYSIS OF MICROSTRUCTURAL EVOLUTION IN HOT STRIP ROLLING USING FINITE ELEMENT METHOD

Authorship

Antonio Lourenço Batista de Souza; Oscar Balancin; Rodrigo Bresciani Canto

Antonio Lourenço Batista de Souza

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Oscar Balancin

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Rodrigo Bresciani Canto

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DOI

10.5151/1983-4764-25826

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Abstract

A simulação da evolução microestrutural, durante a etapa de acabamento, na laminação de tiras a quente de aços carbono, através do software DEFORMTM3D, foi estudada para prever a carga de laminação, distribuição de temperatura, de deformação e de tamanho de grão. A boa concordância dos valores da carga e temperatura na simulação com os valores da literatura, mostra que o presente modelo é viável para representar o processo de laminação. A deformação acumulada próximo à superfície foi maior quando comparada a da região central da tira laminada, indicando uma distribuição heterogênea da deformação, que diminui com a evolução do processo. O aumento da fração de recristalização dinâmica (DRX) e a diminuição do tamanho de grão foram mais significativos nos primeiros passes. Além disso, houve uma fração de DRX maior e um tamanho de grão menor próximo a superfície da tira, esta diferença no tamanho de grão, no sentido da espessura, também diminuiu com a evolução do processo. Estes resultados sugerem que múltiplos passes podem diminuir a não homogeneidade microestrutural da tira. Assim, este estudo mostra a eficácia do modelo microestrutural em predizer o comportamento do material em um processo de laminação a quente.

The microstructural evolution simulation during finish hot strip rolling of carbon steels using DEFORMTM3D software was studied to predict the rolling load, temperature, strain and grain size distribution. The good agreement of the predicted load and temperature values of the simulation matched with the literature data shows that present modeling are feasible for the reproduce of the rolling process. The strain accumulated near the surface was larger than that in the center part, indicating the inhomogeneous distribution of strain in the rolled strip, this difference decreased with increasing rolling pass. The increase in dynamic recrystallization (DRX) fraction and the decrease in grain size were more significant in the first passes. Additionally, there was a larger DRX fraction and a smaller grain size near the strip surface, the difference of grain size, in the thickness direction, also decreased with increasing rolling pass. All these results suggest that the multi-pass hot rolling may reduce the microstructure inhomogeneity of rolled strip. Thus, this study shows the effectiveness of microstructural model in predicting the material behavior in a hot rolling process.

Keywords

Laminação de tiras a quente; Simulação numérica; DEFORM-3D; Evolução microestrutural

Hot strip rolling; Numerical simulation; DEFORM-3D; Microstructure evolution