Título

AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR NA SIMULAÇÃO DO CICLO DE RECOZIMENTO CONTÍNUO NA GLEEBLE

EVALUATION OF THE HEAT TRANSFER CONDITIONS IN THE SIMULATION OF CONTINUOUS ANNEALING CYCLES IN THE GLEEBLE

Autoria

Cabral, Ricardo Machado; Melo, Túlio Magno Fuzessy de; Tavares, Roberto Parreiras

DOI

10.5151/2594-5297-0006

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Resumo

A Gleeble é um simulador termomecânico que vem sendo utilizado para a simulação de ciclos de recozimento contínuo em trabalhos de pesquisa. Entretanto, tem-se verificado que as amostras sujeitas aos ciclos térmicos, durante as etapas de encharque, resfriamento rápido e superenvelhecimento, têm apresentado variações de temperatura ao longo de sua área, prejudicando o seu melhor aproveitamento para estudos de pesquisa, pois: (i) os resultados fogem das condições visadas; (ii) é introduzido um novo dado na simulação; e (iii) as propriedades mecânicas do material são alteradas. Foi então efetuada a caracterização da situação atual dos ensaios de recozimento contínuo na Gleeble utilizando amostras com 150 x 50 x 0,77mm, sendo determinadas as condições adequadas de ensaio para obtenção das taxas de resfriamento desejadas e identificadas as áreas da amostra que atendem às condições de simulação. Concluiu-se que a variação da temperatura da amostra é influenciada pelo resfriamento das garras de fixação da amostra e pela pressão do gás de atomização. A região em que a temperatura apresenta variação máxima de 10°C em relação aos valores visados durante a simulação, possui uma área de 14 x 10mm. Para ampliar essa área, deve-se: (i) trabalhar com amostras com comprimento superior a 200mm; e (ii) trabalhar com menores valores para pressão de atomização do ar. Durante esse estudo foram desenvolvidos alguns equipamentos, dentre os quais aquele que permitiu medir a força de impacto do jato de água de atomização, possibilitando criar uma correlação entre o coeficiente convectivo e a pressão de impacto desse jato.

 

The Gleeble is a thermo-mechanical simulator which has been used for the simulation of continuous annealing cycles in research works. However, it has been verified that the samples subjected to thermal cycles show temperature variations along the testing area, which impairs their use for research studies because: (i) the results do not correspond to the desired conditions; (ii) a new variable is introduced into the simulation and (iii) the mechanical properties of the material are changed. It was make the characterization of the current situation of the assays of continuous annealing in the Gleeble was realized using samples with 150 x 50 x 0,77mm. Also, the adequate test conditions for the simulation of the desired cooling rates were determined and the temperature distribution over the sample was evaluated. It was concluded that the temperature variation over the sample is influenced by the cooling of the jaws and by the pressure of the atomization gas. The area of the sample where the temperature reach a maximum variation of 10°C in relation to the desired temperatures during the simulation, is of 14 x 10mm. To extend this area, one must use: (i) longer samples (200mm length); and (ii) lower air pressure for atomization. Along the study several devices were developed, including the one which measured the impact force of the atomization water during fast cooling, allowing the correlation between the convection coefficient and the impact pressure of the water jet.

Palavras-chave

Recozimento contínuo; Gleeble; Simulação.

Continuous annealing; Gleeble; Simulation.