Título

ANÁLISE DOS PARÂMETROS DE FORJAMENTO EM MATRIZ ABERTA DE LINGOTES DO AÇO AISI H13 ATRAVÉS DE SIMULAÇÃO NUMÉRICA

ANALYSIS OF PARAMETERS IN OPEN DIE FORGING PROCESS OF AISI H13 STEEL

Autoria

Souza, Eduardo Netto de; Júnior, Roberto Tibúrcio Canito Frota; Barbosa, Celso Antonio

DOI

10.5151/2594-5327-20949

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Resumo

Durante uma operação de conformação mecânica, os mecanismos de endurecimento, ou aumento da resistência mecânica, crescem de modo a exigir maiores esforços da prensa hidráulica. Por outro lado, mecanismos de amaciamento interagem de forma a concorrer com os de endurecimento, diminuindo assim as solicitações mecânicas até o final do processamento. Os parâmetros de processamento tais como a temperatura, taxa de deformação e a deformação efetiva têm papel fundamental na estrutura final do forjado, pois podem promover a recristalização dinâmica e possível precipitação de novas fases. Este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento termomecânico do processo de forjamento em matriz aberta do aço AISI H13 através de análises dos parâmetros de forjamento em lingotes de grandes dimensões em uma prensa hidráulica de 50 MN. Para as análises, utilizou-se de ferramentas computacionais, tais como simulações numéricas por elementos finitos e termodinâmica computacional. Os resultados mostram a influência dos mecanismos de amaciamento do material durante o processamento. Também, os fenômenos implementados na simulação, mostraram boa concordância com o processo real, sendo assim, fundamentais para estabelecer os limites dos parâmetros de processo para melhorar a produtividade sem comprometer a qualidade do produto resultante.

 

During the forging process, the hardening mechanisms of material increase of efforts in the hydraulic press system. On the other hand, softening mechanisms interact to compete with the hardening of material reducing mechanical stress until the final of process. This work aims to study the thermomechanical behavior of open die forging process of AISI H13 through the analysis of the parameters of large forging ingots in a hydraulic press 50 MN. For the analysis, the computational tools such as numerical simulations were used. The results show the influence of the softening mechanisms of the material during the process, also the implemented phenomena in the software results are in good agreement with the actual process, enabling to carry out the better simulation of the large ingots. The analysis is the key for establishing the limits of the process parameters thus increasing the productivity and product quality.

Palavras-chave

Curva de escoamento; Forjamento; Simulação numérica; Grandes lingotes.

Flow stress; Forging; Numerical simulation; Large ingots.