Anais do Congresso Anual da ABM


ISSN 2594-5327

74º Congresso Anual da ABM vol. 74, num.74 (2019)


Título

SIMULAÇÕES TERMOMECÂNICAS DO PROCESSO DE ESTAMPAGEM A QUENTE E TÊMPERA E PARTIÇÃO EM UM AÇO 22MNB5

THERMOMECHANICAL SIMULATIONS OF HOT STAMPING AND QUENCHING AND PARTITIONING PROCESSES IN A 22MNB5 STEEL

DOI

10.5151/2594-5327-33203

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Resumo

Devido a tendência de enrijecer as legislações ambientais e metas ousadas de eficiência energética veicular definidas pelo Governo Federal, as montadoras estão buscando novas rotas de processamento para reduzir a massa dos veículos sem comprometer sua resistência mecânica. A mais utilizada é a estampagem a quente de aços ao boro. No entanto, após esse processo o aço não possui ductilidade suficiente para aplicações automotivas que requeiram absorção de impacto. Em virtude disso, o tratamento de têmpera e partição tem sido proposto para recuperar a ductilidade através da partição de carbono da martensita para a austenita (γ), o que favorece o efeito da plasticidade induzida por deformação. Neste trabalho discute-se o efeito da porcentagem de deformação aplicada na estampagem a quente e da temperatura de partição no enriquecimento em carbono da austenita usando, em simulador termomecânico Gleeble 3S50TM, radiação de luz síncrotron in-situ. Deformações de 10%, 20% e 30% foram aplicadas a 850 ºC e temperaturas de 260 ºC, 300 ºC e 340 ºC foram usadas durante a partição. Para caracterizar as amostras foram empregadas técnicas de microscopia eletrônica, difração de raios X, microdureza e ensaio de tração sub-size. Os resultados indicam que, tanto ao aumentar a deformação aplicada, quanto ao elevar a temperatura de partição, aumenta-se o tempo necessário para um maior particionamento do carbono. Sugere-se então que 10% de deformação e 260 ºC de temperatura de partição sejam os parâmetros mais apropriados para minimizar os tempos de partição.

 

Due to rigid environmental laws and the fuel efficiency goals stipulated by the Federal Government, automakers seek new processing routes to reduce the mass of vehicles without compromising their mechanical strength. The most widely used is hot stamping of boron steels. However, after this process the steel does not have sufficient ductility to absorb energy during impact. Hence, the quenching and partitioning cycle (Q&P) has been recently proposed to recover the ductility through carbon partitioning from martensite to austenite (γ), which favors the transformation induced plasticity effect. This work discusses the effects of percentage of applied deformation and the partitioning temperatures on the carbon enrichment of γ, using synchrotron radiation in-situ, in a Gleeble 3S50TM thermomechanical simulator. Deformations in 10%, 20% and 30% at high temperatures, as well as partitioning temperatures of 260 °C, 300 °C and 340 °C were applied. Electronic microscopy, X-ray diffraction, microhardness and sub-size tensile test techniques were employed to characterize the samples. The results suggest that increasing the applied deformation increases the time required for maximum carbon partitioning. Similarly, as the partitioning temperature increases, the time of maximum partitioning is strongly increased. Therefore, it is concluded that 10% of deformation and 260ºC of partition temperature are the most appropriated parameters to minimize partitioning times.

Palavras-chave

Aço ao Boro; Estampagem a Quente; Têmpera e Partição

Boron Steel; Hot Stamping; Quenching and Partitioning

Como citar

Kraszczuk, André; Echeverri, Edwan Anderson Ariza; Monlevade, Eduardo Franco de; Tschiptschin, André Paulo. SIMULAÇÕES TERMOMECÂNICAS DO PROCESSO DE ESTAMPAGEM A QUENTE E TÊMPERA E PARTIÇÃO EM UM AÇO 22MNB5 , p. 379-391. In: 74º Congresso Anual da ABM, São Paulo, 2019.
ISSN: 2594-5327 , DOI 10.5151/2594-5327-33203