Estudo do desempenho do aço válvula austenítico WNr. 1.4882 (X50CrMnNiNbN21-9) laminado a quente sob diferentes níveis de deformação e temperatura
| dc.contributor.advisor-co1 | Coury, Francisco Gil | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8609825406277730 | |
| dc.contributor.advisor-co1orcid | https://orcid.org/0000-0002-0457-2087 | |
| dc.contributor.advisor1 | Mazzer, Eric Marchezini | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7273276940567054 | |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0001-9208-2047 | |
| dc.contributor.author | Fernandes, Thaís Melo | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/6989260584360529 | |
| dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0000-0002-4217-8611 | |
| dc.date.accessioned | 2025-07-11T18:35:33Z | |
| dc.date.issued | 2025-02-26 | |
| dc.description.abstract | The austenitic valve steel WNr. 1.4882 (X50CrMnNiNbN21-9) is highly alloyed with Cr, Mn, Ni with significant additions of Nb, W, C and N, it has a narrow hot rolling range temperature and is susceptible to cracking during the process. Therefore, the present work aims to study the performance of this steel produced by Villares Metals SA (steelmaker of specialty steels and alloys) when it is hot rolled under different degrees of deformation and temperatures. CALPHAD method was used to predict the precipitation temperatures, mass fractions and chemical composition of the possible phases formed during solidification and steel processing. The forming was done using wedges with geometries and effective deformation levels defined by thermomechanical simulation in Deform 3D®. The research material was rolled at temperatures of 1050, 1100, 1150, 1200 and 1230°C (+30°C in the heating furnace) using a pilot-scale rolling mill at the Villares Metals SA R&D Center. After the process, the microstructures were analyzed via optical microscopy and SEM/EDS and hardness tests were performed in regions with different levels of deformation for each temperature. The results showed that the best temperature range for hot forming of steel occurs between 1100 and 1200°C, condition in which the austenitic matrix contains significant precipitation of only Nb,Cr(C,N). Below this temperature range, there is significant formation of M23C6 at the grain boundaries and precipitation of M2N may occur at points with greater temperature loss, which can make the steel more brittle. In the wedge rolled at 1230°C, the heating temperature (1260°C) exceeded the liquidus of the alloy (1242°C in Scheil) locally in the regions with the presence of M23C6 carbides. Therefore, it is concluded that processing conditions close to the range of 1230-1260°C should also be avoided during forming. | eng |
| dc.description.resumo | O aço válvula austenítico WNr. 1.4882 (X50CrMnNiNbN21-9) é altamente ligado com Cr, Mn, Ni com adições significativas de Nb, W, C e N, possui estreita faixa de temperatura para laminação e é suscetível a trincas durante o processo. Por isso, o presente trabalho tem como objetivo estudar o desempenho desse aço produzido pela Villares Metals SA (siderúrgica fabricante de aços e ligas especiais) quando este é laminado a quente sob diferentes graus de deformação e temperaturas. Utilizou-se o método CALPHAD para a previsão das temperaturas de precipitação, frações mássicas e composição química das possíveis fases formadas na solidificação e no processamento do aço. A conformação foi feita com o uso de cunhas com geometrias e níveis de deformação efetiva definidos por simulação termomecânica no Deform 3D®. O material de pesquisa foi laminado sob as temperaturas de 1050, 1100, 1150, 1200 e 1230°C (+30°C no forno de aquecimento) utilizando um laminador em escala piloto do Centro de P&D da Villares Metals SA. Após o processo, foram analisadas as microestruturas via microscopia ótica e MEV/EDS e realizados ensaios de dureza em regiões com diferentes níveis de deformação para cada temperatura aplicada. Os resultados mostraram que a melhor faixa de temperatura para conformação do aço ocorre entre 1100 e 1200ºC, condição em que a matriz austenítica contém precipitação significativa de apenas ~2%p de Nb,Cr(C,N). Abaixo disso, tem-se a formação expressiva de M23C6 nos contornos de grão e pode ocorrer precipitação de M2N em pontos com maior perda de temperatura, o que pode tornar o aço mais frágil. Na cunha laminada a 1230°C, a temperatura de aquecimento (1260°C) ultrapassou a liquidus da liga (1242°C em Scheil) localmente nas regiões com a presença de carbonetos M23C6. Portanto, conclui-se que se deve evitar também condições de processamento próximas à faixa de 1230-1260°C durante a conformação. | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.identifier.citation | FERNANDES, Thaís Melo. Estudo do desempenho do aço válvula austenítico WNr. 1.4882 (X50CrMnNiNbN21-9) laminado a quente sob diferentes níveis de deformação e temperatura. 2025. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22311. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/22311 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Aço válvula | |
| dc.subject | Aço austenítico nitrogenado | |
| dc.subject | WNr. 1.4882 | |
| dc.subject | X50CrMnNiNbN21-9 | |
| dc.subject | VV50HCN® | |
| dc.subject | Conformação mecânica | |
| dc.subject | Laminação a quente | |
| dc.subject | Austenitic valve steel | eng |
| dc.subject | Austenitic high nitrogen steel | eng |
| dc.subject | WNr. 1.4882 | |
| dc.subject | X50CrMnNiNbN21-9 | |
| dc.subject | Mechanical conformation | eng |
| dc.subject | Hot rolling | eng |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | |
| dc.title | Estudo do desempenho do aço válvula austenítico WNr. 1.4882 (X50CrMnNiNbN21-9) laminado a quente sob diferentes níveis de deformação e temperatura | |
| dc.title.alternative | Study of performance of austenitic valve steel WNr. 1.4882 (X50CrMnNiNbN21-9) hot rolled under different levels of deformation and temperature | eng |
| dc.type | Dissertação |
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