Estudo dos modelos de encruamento em aços automotivos por meio do método de elementos finitos e da técnica de difração de elétrons retroespalhados

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i1.1535

Palavras-chave:

springback; AHSS; conformação; elementos finitos; aços de alta resistência; EBSD

Resumo

Neste trabalho, o objetivo foi correlacionar a anisotropia com o comportamento mecânico e microestrutural de dois aços de alta resistência utilizados na produção de veículos a fim de obter variáveis para alterar futuros processos de fabricação de forma a obter aços com um menor retorno elástico, conhecido como efeito springback, que significa alterações geométricas sofridas pela peça ao final do processo de deformação plástica, após a liberação das forças aplicadas pela ferramenta de estampagem e isso ocasiona falhas dimensionais que comprometem a produção. Nesta pesquisa, foram avaliados um aço bifásico e um aço baixo carbono, sendo Docol_DL800 e  LC200 os seus nomes comerciais, respectivamente. Foram realizados ensaios de tração e flexão de três pontos ao ar para determinar as propriedades e comportamentos mecânicos e tais resultados foram comparados com os obtidos por simulação computacional utilizando o método de elementos finitos e foram também correlacionados com os dados microestruturais provenientes da técnica de elétrons retroespalhados. Os resultados indicam que o aço bifásico tem um maior encruamento permitindo um maior efeito springback devido à sua microestutura com ferrita e martensita, alto refinamento dos grãos, maior quantidade de energia residual elástica e um menor grau de desorientação após a conformação mecânica, criando o efeito Bauschinger. Já o aço LC200 apresentou um menor grau de springback graças ao encruamento mais isotrópico devido ao aumento no grau de desorientação dos grãos após a conformação. Assim, concluiu-se que os processos de fabricação desses aços devem buscar aliar alta resistência mecânica com um comportamento mais isotrópico.

Biografia do Autor

Erika Aparecida da Silva, Universidade Estadual Paulista

Doutora em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho - Campus de Guaratinguetá - FEG/UNESP (2016), tendo participado do Programa de Doutorado Sanduíche no Exterior fomentado pela instituição CAPES. O estágio doutoral foi realizado de 2014 à 2015 na Ecole Nationale dIngénieurs de Tarbes pertencente à Université de Toulouse - (ENIT/INP - França), na subárea de Engenharia de Materiais e Metalúrgica. É mestre em Engenharia Mecânica (2012) pela FEG/UNESP na subárea de Engenharia de Materiais e Metalúrgica, no campo da metalurgia física. Possui graduação em engenharia agronômica pela Universidade de São Paulo - ESALQ/USP (2003), com formação complementar em biotecnologia, tendo experiência especificamente em genética e melhoramento. No campo da engenharia mecânica, tem experiência em aços para a indústria automobilística envolvendo caracterização microestrutural e fractográfica de materiais metálicos, propriedades mecânicas, conformação de metais, EBSD, análises estatísticas e também tem experiência com simulações computacionais pelo método de elementos finitos para o estudo da deformação plástica em cristais e efeito springback em aços avançados de alta resistência.

José Wilson de Jesus Silva, Centro Universitário Teresa D'Ávila

Pós-Doutorado em Engenharia de Materiais pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Campus de Guaratinguetá - UNESP-FEG (2015), Doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, UNESP-FEG (2011), Mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho UNESP-FEG (2003) e Graduação em Engenharia Civil pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, UNESP-FEG (2000). Atualmente é Professor Titular I e Coordenador do Laboratório de Design de Joias do Centro Universitário Teresa DÁvila - UNIFATEA, membro do Instituto Superior de Pesquisa e Iniciação Científica - ISPIC/UNIFATEA, membro do Comitê de Ética em Pesquisa do UNIFATEA, Professor do Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu, UNIFATEA - Mestrado Profissional em Design, Tecnologia e Inovação, Professor do curso de Arquitetura e Urbanismo - UNIFATEA, Professor na Associação Educacional Dom Bosco, AEDB, para o curso de Engenharia Civil e Professor colaborador no departamento de química da UNESP, Campus de Guaratinguetá. Possui experiência em ensino, pesquisa e extensão nas áreas de Desenho Industrial, Design de Joias de Nióbio, Línguas Estrangeiras, Engenharia Civil, Mecânica e Produção, com ênfase em Novos Materiais, Planejamento de Experimentos, Corrosão, Caracterização Microestrutural e Gerenciamento da Cadeia de Suprimentos.

Nilo Antonio de Souza Sampaio, Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual Paulista (UNESP-FEG), Mestre em Engenharia Mecânica pela Universidade de Taubaté (UNITAU), Engenheiro Químico pela Universidade de São Paulo (EEL/USP). É Professor Adjunto da Universidade do Estado do Rio de Janeiro lecionando na graduação dos cursos de Engenharia de Produção, Engenharia Mecânica e Engenharia Química. Trabalha com Matemática e Estatística, com ênfase em Aplicações da Estatística e da Matemática em Ciências, Planejamento de Experimentos e Monitoramento de Processos. Possui vários artigos publicados em periódicos e anais de eventos científicos nacionais e internacionais.https://orcid.org/0000-0002-6168-785X https://publons.com/researcher/1768265/nilo-as-sampaio/

Antonio Jorge Abdalla, Instituto de Estudos Avançados

Possui mestrado e doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho - UNESP e pós-doutorado pelo Instituto de Tecnologia Aeroespacial - ITA. Atualmente é professor credenciado pelas pós-graduações da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP) e do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), pesquisador na área de materiais do Instituto de Estudos Avançados - IEAv, do Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial - DCTA. Tem experiência na área de Engenharia Aeroespacial, com ênfase em Materiais e Processos para Engenharia Aeronáutica e Aeroespacial, atuando principalmente nos seguintes temas: propriedades mecânicas (tração, fadiga, dureza, fluência, desgaste), aços aeronáuticos e aços multifásicos, caracterização microestrutural, tratamentos térmicos, tratamentos termoquímicos de superfície e processos de soldagem. Possui bolsa de produtividade em pesquisa.

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Publicado

01/01/2020

Como Citar

SILVA, E. A. da; SILVA, J. W. de J.; SAMPAIO, N. A. de S.; FAYE, J. P.; ALEXIS, J.; ABDALLA, A. J. Estudo dos modelos de encruamento em aços automotivos por meio do método de elementos finitos e da técnica de difração de elétrons retroespalhados. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 1, p. e44911535, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i1.1535. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/1535. Acesso em: 4 jul. 2024.

Edição

v. 9 n. 1

Seção

Engenharias

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