Title

MODELO FÍSICO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE UM AÇO BAIXO CARBONO ALTO MANGANÊS APRESENTANDO EFEITO TWIP

PHYSICAL MODEL OF MECHANICAL BEHAVIOUR OF HIGH Mn AND LOW C STEEL WITH TWIP EFFECT

Authorship

Faria, Erick Ribeiro de; Gonzalez, Berenice Mendonça; Santos, Dagoberto Brandão

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Gonzalez, Berenice Mendonça

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Santos, Dagoberto Brandão

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DOI

10.5151/2594-5297-15578

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Abstract

A pesquisa por aços que combinem altos valores de resistência mecânica e conformabilidade, além de um baixo peso específico é uma constante na indústria automobilística 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 deste material. No presente trabalho 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 e 850oC. Para tal modelo foram utilizados resultados de ensaios de tração 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 os resultados da curva de fluxo obtida no ensaio de tração.

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 400 and 900oC. The volume fraction and recrystallized grain size measurements was performed 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 and Guelton, to predict the behavior of TWIP steels after tensile tests was applied to current steel. The results from the model are in good agreement with mechanical test and show a total elongation of more than 50% and a tensile strength up to 600 MPa, which highlights the potential of steel for its various applications.

Keywords

Efeito TWIP; Recozimento; Modelagem matemática; Simulação.

Twinning; Annealing; Cold rolling; Recrystallization, ; Modeling.