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dc.contributor.authorDurello, Henrique Augusto Camargo
dc.date.accessioned2022-03-28T16:56:58Z
dc.date.available2022-03-28T16:56:58Z
dc.date.issued2022-02-23
dc.identifier.citationDURELLO, Henrique Augusto Camargo. Previsão do crescimento de grão por elementos finitos a partir da recristalização dinâmica em um processo de laminação a quente de liga de aço SAE 4140. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15763.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15763
dc.description.abstractIn the present study, we analyzed the influence of the parameters relevant to the Avrami model to describe the dynamic recrystallization kinetics and the final size of the recrystallized grains, in addition to their distribution on a hot-rolled plate of steel alloy SAE 4140. is analyzed by Finite Elements (EF) in the commercial program DEFORM 3D for the purpose of determining the stress, strain and temperature fields. Avrami's model is post-processed from the EF results, together with material-specific data and general numerical modeling aspects taken as a reference from what is obtained in the literature. The study is applied to only one lamination step, aiming to reduce manufacturing time and costs. Some representative points of the plate were chosen for the purpose of the analyses. Discussions based on the Fe-C alloy phase diagram and TTT diagram (time, temperature and transformation) were presented in order to provide an interpretation of the EF model related to dynamic recrystallization effects. For the conditions studied, the grains showed final sizes after recrystallization in the order of 2.55 to 36.5 μm with changes in variables. After 15 seconds of rolling simulation, the influence of the initial temperature of the sheet indicated an increase in the recrystallized grain size, but in the case of sheet cooling (convective coefficient) this final grain size was approximately constant. With the reduction in thickness and increase in the deformation rate of the plate, a reduction in the recrystallized grain size was observed. Guidance was presented on the conditions that provide an increase in grain size at the end of dynamic recrystallization. Conversely, it is possible to extract from this practical guideline for the minimization of grain size in the process. The results presented lack a greater experimental basis, which opens the possibility of forming a wide collection of data from the studied process and that serve as a basis for mathematical adjustments to automatic algorithms that can be used in an agile way on the factory floor.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectMicroestruturapor
dc.subjectLaminação a quentepor
dc.subjectElementos finitospor
dc.subjectRecristalizaçãopor
dc.subjectCrescimento de grãopor
dc.subjectConformação mecânicapor
dc.subjectMicrostructureeng
dc.subjectHot rollingeng
dc.subjectFinite elementseng
dc.subjectRecrystallizationeng
dc.subjectGrain growtheng
dc.subjectMetal formingeng
dc.titlePrevisão do crescimento de grão por elementos finitos a partir da recristalização dinâmica em um processo de laminação a quente de liga de aço SAE 4140por
dc.title.alternativePrediction of finite element grain growth from dynamic recrystallization in a SAE 4140 alloy steel hot rolling processeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Evangelista, Sérgio Henrique
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1610397432103491por
dc.description.resumoNo presente estudo, analisou-se a influência dos parâmetros pertinentes ao modelo de Avrami para descrição das cinéticas de recristalização dinâmica e o tamanho final dos grãos recristalizados, além de sua distribuição em uma placa laminada a quente de liga de aço SAE 4140. A placa é analisada por Elementos Finitos (EF) no programa comercial DEFORM 3D para efeito de determinação dos campos de tensão, deformação e temperatura. O modelo de Avrami é pós-processado a partir dos resultados de EF, junto com dados específicos do material e aspectos gerais de modelagem numérica tomados como referência a partir do obtido na literatura. O estudo é aplicado a somente um passo de laminação, visando redução de tempo e custos fabris. Alguns pontos representativos da placa foram escolhidos para efeito das análises. Discussões baseadas no diagrama de fases de liga Fe-C e diagrama TTT (tempo, temperatura e transformação) foram apresentadas com intuito de oferecer uma interpretação do modelo de EF relacionados aos efeitos de recristalização dinâmica. Para as condições estudadas, os grãos apresentaram tamanhos finais após a recristalização da ordem entre 2,55 a 36,5 μm com as mudanças de variáveis. Após 15 segundos de simulação da laminação, a influência da temperatura inicial da chapa indicou um aumento do tamanho de grão recristalizado, porém no caso do resfriamento da chapa (coeficiente convectivo) esse tamanho de grão final foi aproximadamente constante. Já com a redução da espessura e aumento da taxa de deformação da chapa foi observado uma redução do tamanho de grão recristalizado. Foi apresentada uma orientação sobre as condições que propiciam um aumento de tamanho de grão ao final da recristalização dinâmica. De forma oposta, é possível extrai disto as orientações práticas para a minimização do tamanho de grão no processo. Os resultados apresentados carecem de maior embasamento experimental, do que se abre a possibilidade da formação de uma coletânea ampla de dados do processo estudado e que sirvam de base para ajustes matemáticos a algoritmos automáticos que possam ser utilizados de forma ágil em chão-de-fábrica.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica - PPGEMecpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOSpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAOpor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/9012034137088523por


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