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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
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de março de 2015 - 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
Assunto(s):Método dos elementos finitos  Simulação numérica  Aço de alta resistência  Estampagem 

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
(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)
MASOUMI, MOHAMMAD; ARIZA ECHEVERRI, EDWAN ANDERSON; TSCHIPTSCHIN, ANDRE PAULO; GOLDENSTEIN, HELIO. Improvement of wear resistance in a pearlitic rail steel via quenching and partitioning processing. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, MAY 15 2019. Citações Web of Science: 0.
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. Citações Web of Science: 6.
ARIZA, E. A.; NISHIKAWA, A. S.; GOLDENSTEIN, H.; TSCHIPTSCHIN, A. P. Characterization and methodology for calculating the mechanical properties of a TRIP-steel submitted to hot stamping and quenching and partitioning (Q&P). MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING, v. 671, p. 54-69, AUG 1 2016. Citações Web of Science: 12.

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