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

• Processo: 14/11793-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2015
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2017
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Andre Paulo Tschiptschin
• Beneficiário: Andre Paulo Tschiptschin
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Assunto(s): Método dos elementos finitos Simulação numérica Aço de alta resistência Estampagem
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aços De Alta Resistência | Austenita retida | estampagem a quente | Método dos Elementos Finitos | Simulação Numérica | Têmpera e Partição | Conformação Mecânica e Transformação de Fases

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)

Publicações científicas

(6)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ARIZA-ECHEVERRI, E. A.; MASOUMI, M.; NISHIKAWA, A. S.; MESA, D. H.; MARQUEZ-ROSSY, A. E.; TSCHIPTSCHIN, A. P.. Development of a new generation of quench and partitioning steels: Influence of processing parameters on texture, nanoindentation, and mechanical properties. MATERIALS & DESIGN, v. 186, JAN 15 2020. (14/11793-4, 19/24407-9)

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ARIZA, E. A.; MASOUMI, M.; TSCHIPTSCHIN, A. P.. Improvement of tensile mechanical properties in a TRIP-assisted steel by controlling of crystallographic orientation via HSQ&P processes. MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING, v. 713, p. 223-233, JAN 24 2018. (14/11793-4)

ARIZA ECHEVERRI, EDWAN ANDERSON; NISHIKAWA, ARTHUR SEIJI; MASOUMI, MOHAMMAD; PEREIRA, HENRIQUE BOSCHETTI; MARULANDA, NELSON GRANDA; ROSSY, ANDRES MARQUEZ; GOLDENSTEIN, HELIO; TSCHIPTSCHIN, ANDRE PAULO. In Situ Synchrotron X-ray Diffraction and Microstructural Studies on Cold and Hot Stamping Combined with Quenching & Partitioning Processing for Development of Third-Generation Advanced High Strength Steels. METALS, v. 12, n. 2, p. 47-pg., 2022-02-01. (14/11793-4)

ARIZA-ECHEVERRI, E. A.; MASOUMI, M.; NISHIKAWA, A. S.; MESA, D. H.; MARQUEZ-ROSSY, A. E.; TSCHIPTSCHIN, A. P.. Development of a new generation of quench and partitioning steels: Influence of processing parameters on texture, nanoindentation, and mechanical properties. MATERIALS & DESIGN, v. 186, p. 17-pg., 2020-01-15. (14/11793-4, 19/24407-9)