Análise numérica e experimental de aços estruturais de alta resistência nos processos de estampagem a quente e de tempera e partição

Resumo

O desenvolvimento de métodos de simulação numérica tem criado novas possibilidades de otimização dos processos relacionados à estampagem, com inclusão de processos industriais reais. Portanto, recorrendo à aplicação destes métodos de análise, é possível avaliar a transformação mecânica e as transformações de fase que ocorrem no material e prever as interações entre as propriedades dos materiais no processo de conformação, o comportamento constitutivo do material, a formação de defeitos, as variáveis de otimização do processo, bem como a previsão das tensões e deformações a fim de estabelecer a melhor relação material-processo-desempenho. A rápida introdução de aços avançados de alta resistência (AHSS) em aplicações automotivas, exige melhoria do uso das leis físicas constitutivas usadas na predição das ferramentas de simulação, aplicadas para otimizar a performance da peça final fabricada. O presente projeto tem como objetivo principal modelar e avaliar experimentalmente o processo de estampagem a quente com posterior tratamento térmico de têmpera e partição, e analisar as diversas implicações do processo. A identificação destes mecanismos será estudada experimentalmente por meio de técnicas de análise térmicas durante o tratamento por dilatometria e DSC, medidas de difração de raios X, utilizando radiação síncrotron in situ a alta temperatura, da partição do carbono e da estabilidade térmica da austenita retida, técnicas espectrométricas de microanálise EDS; técnicas metalográficas com apoio de microscopia eletrônica (MEV,MET e EBSD); medidas de saturação magnética e resposta mecânica do material. A análise numérica será realizada por meio do método dos elementos finitos e de OOF (Object Oriented Finite Element Analysis). Os resultados e conclusões obtidos no projeto, além de possibilitarem a identificação dos mecanismos fundamentais do processo, auxiliarão no projeto de aços AHSS estampados a quente usados principalmente na indústria automobilística, na busca pela redução do consumo de combustível, através da redução do peso, e pelo aumento da segurança dos passageiros. (AU)