Sensibilidade à mudança de trajetória de deformação no aço TWIP980

Abstract

Resultante dos avanços tecnológicos, conseguiu-se obter um aço que elimina o paradigma de se aliar alta ductilidade e resistência mecânica. Assim foi desenvolvido durante a última década o aço TWIP, deformação induzida por maclação, tendo como principal mecanismo de deformação a maclação. Este presente trabalho teve como principal objetivo caraterizar o aço TWIP980 em três temáticas diferentes: química, mecânica e microestrutura. Na primeira temática, a química, esta teve como objetivo encontrar a designação do aço TWIP em estudo. Sendo apenas conhecida a direção de laminação, RD, e a empresa que forneceu as chapas, a POSCO, o objetivo era obter a sua designação. Através da comparação das curvas de tração encontradas para o material em estudo, e conjuntamente, com as diversas curvas de tração de vários aços TWIP da empresa POSCO, realizou-se a comparação. Visto ter-se ficado reduzido a dois possíveis aços TWIP, foi através de uma análise à composição química, EDS - Espectroscopia da energia dispersa por raios-X, que se concluiu que o aço em estudo era o TWIP980. Na caraterização mecânica, e através de ensaios de tração, foram estudadas propriedades como: o módulo de elasticidade, tensão limite elástico, ductilidade, anisotropia, coeficiente de encruamento e Poisson. Estas propriedades foram estudas para três mudanças na trajetória de deformação e quatro pré-deformações em estudo. Assim estudou-se a alteração de trajetória para os ângulos a 0º, 45º e 90º em relação a RD, para as deformações de engenharia de 0%, 10%, 20% e 30%. Por último, na análise à microestrutura, esta teve como objetivo obter valores para o tamanho de grão e de macla bem como as suas orientações cristalográficas. Também a densidade de deslocações e maclação para cada uma das 4 pré-deformações esteve em estudo. Estes parâmetros foram obtidos através de microscopia ótica, eletrónica de varrimento, MEV e eletrónica de transmissão, MET.

The technological advances of the last decade allowed to create a steel without the constraints of aligning mechanical resistance and high ductility. This steel, named TWIP, Twinning induced plasticity, has twinning has the main deformation mechanism. The goal of this work was to characterize the aforementioned steel in three different areas: chemistry, mechanic and microstructure. In the first thematic (chemistry), the main goal was to identify the denomination of the TWIP steel studied. The only known data from the steel was the rolling direction, RD, and the company name that provided the steel, POSCO. From this starting point, it was analysed the tensile tests of the studied material and compared with the tensile tests of the distinct TWIP sold by the company. From the previous study, it was discarded several steels, existing only two possible TWIP steels that matches the characteristics of the studied material. With a chemical analysis, EDS - Energy-dispersive X-rays spectroscopy, it was possible to conclude that the steel was the TWIP980. The second tests (mechanical characterization) allowed to study different properties such as elasticity modulus, yield strength, ductility, anisotropy, Poisson and hardening coefficient of the steel. This study was achieved using several tensile tests. The tests based on three deformation trajectory change combined with for pre-deformations settings. The deformation trajectory studied were at 0º, 45º and 90º regarding the RD and the engineer pre-deformations were at 0%, 10%, 20% and 30%. Last, in what concerns microstructure, the objective was to gather the values for the grain and twin size and the respective crystallographic orientations. It was also subject of test the dislocation density and twinning for each of the four pre-deformation settings. These parameters were collected using microscopy, scanning electron, SEM and transmission electron, TEM.