Title

EQUAÇÕES CONSTITUTIVAS DE AÇOS INOXIDÁVEIS AUSTENÍTICOS ABNT316 PARA MODELAGEM DE PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO REALIZADOS A ELEVADAS TAXAS DE DEFORMAÇÃO

CONSTITUTIVE EQUATIONS FOR AUSTENITIC STAINLESS STEELS ABNT 316 TO MODEL FORMING PROCESSES CONDUCTED AT HIGH STRAIN RATES

Authorship

Almeida, José Aparecido de; Barbosa, Ronaldo

Almeida, José Aparecido de

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Barbosa, Ronaldo

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DOI

10.5151/2594-5327-0026

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Abstract

Os ensaios de torção a quente são comumente empregados na simulação de processos de laminação embora esses apresentem limitações, dentre elas as baixas taxas de deformação utilizadas. Este trabalho apresenta técnica experimental que permite obter resultados de ensaios de torção a quente a taxas de deformação de até 100s , sendo essas compatíveis às encontradas nos processos de conformação a quente industriais. A taxa de deformação em ensaios de torção a quente depende da velocidade de giro do pistão acionador e da relação r/L do corpo de prova. Quanto maior o raio, r, ou menor o comprimento útil L da amostra, maior será essa taxa. No presente trabalho, ensaios de torção a quente foram realizados em equipamento de teste movido hidraulicamente sendo que o pistão acionador pôde alcançar uma taxa de rotação de 1000 rpm. As amostras empregadas tinham uma relação r/L quase 15 vezes maior que a usualmente empregada nesses testes o que permitiu obter taxas elevadas de deformação, como pretendidas. Taxas de deformação da ordem de 100s-1 foram obtidas neste trabalho para amostras de aço inoxidável tipo ABNT 316 ensaiados em torção a quente. Os resultados foram comparados com os existentes na literatura e discutidos. Mostra-se claramente que os valores de tensão obtidos dos ensaios a taxas de deformação elevadas se ajustam adequadamente com aqueles outros obtidos de ensaios realizados a taxas de deformação relativamente baixas. Isto sugere que uma única equação constitutiva é suficiente na previsão de valores de tensões obtidas para uma gama ampla de taxas de deformação.

Hot torsion testing is commonly used in the simulation of hot rolling although the technique presents some import limitations, among them the low strain rates at which tests are usually conducted. This work presents a simple laboratory testing technique able to produce data for stress-strain curves to strain rates as high as 100s , hence compatible with those found in the industry. The rate of straining during torsion testing depends on the rate of twisting of the actuator and on the ratio r/L of the sample. The higher this ratio, that is, the larger the sample radius or the smaller its length, the larger will be the rate at which the sample will be deformed for a given RPM at the actuator. The present paper reports experiments with r/L ratios 15 times higher than the usually employed in hot torsion. This, together with the ability of rotating the sample at 1000RPM produced the strain rates needed to obtain stress- strain curves at rates similar to those present at hot rolling of several industry products. It is here also shown that the values of stresses so obtained are in agreement with results reported for lower ranges of strain rates, suggesting that a single constitutive equation is capable of predicting values of stresses for a wide range of strain rates.

Keywords

Aços inoxidáveis austeníticos; Ensaios de torção a quente; Processos de conformação a quente.

Austenitic stainless steels; Hot torsion tests; Hot forming processes.