Estudo da fratura de aços avançados de alta resistência

Abstract

Nas últimas décadas têm surgido novos aços com características aparentemente incompatíveis como sejam o aumento simultâneo da resistência e da ductilidade. É neste enquadramento que surgem os aços avançados de alta resistência, como os aços CP (complex phase), DP (dual phase), TWIP (twinning induced plasticity) e TRIP (transformation induced plasticity). Neste contexto, foi feita uma análise química, microestrutural e mecânica ao aço de dupla fase DP980. Sobre a análise química descobriu-se a composição elementar do aço DP980. Na análise microestrutural foram obtidas imagens através de um microscópio eletrónico de varrimento, onde se destacou ferrite e martensite. Da análise mecânica obtiveram-se vários dados experimentais, através de ensaios de tração, como a tensão de cedência, a tensão de rutura, a tensão de corte, as deformações principais máxima e mínima, as deformações reais, os ângulos de corte, etc. Os mesmos foram obtidos através de ensaios à tração e de corte de provetes e de onde foram obtidos resultados que foram comparados com os já existentes. Numericamente, foram obtidos através de simulação com software solidworks, o deslocamento, a deformação e a tensão von Mises, distribuídos pelos provetes que foram apresentados sob forma de imagens, com uma escala, fornecendo uma boa interpretação dos resultados obtidos experimentalmente. Estes dados foram comparados com os obtidos por correlação digital de imagem, onde foram verificadas semelhanças entre os dados experimentais e os dados numéricos. Foi feito um diagrama limite de enformabilidade, importante para prever o comportamento à fratura do aço DP980. O mesmo foi obtido com o auxílio de dados retirados dos ensaios experimentais.

On the last decades, several new steels with apparently incompatile characteristics such as the simultaneous increase in resistance and ductility have emerged. It is in this framework that arise advanced high strenght steels, such as CP (complex phase), DP (dual phase), TWIP (twinning induced plasticity) or TRIP (transformation induced plasticity). In this context, a chemical, a microstructural and a mechanical analysis were made to double phase DP980 steel. On chemical analysis it was discovered the elementary composition of DP980 steel. In the microstructural analysis there have been obtained images through scanning optical microscope where ferrite and martensite stood out. About mechanical analysis several experimental data were obtained, such as yield stress, breaking stress, shear stress, principal maximum and minimum strains, real strains, shear angles, etc. The same were obtained through tensile and shear tests of specimens and results have been obtained and compared to already existent ones. Numerically, displacement, strain and von Mises stress distribution amongst specimens have been obtained through solidworks software simulation and have been presented in the form of images, with a scale, providing a good interpretation of the experimentally obtained results. This data have been compared with the one obtained through digital image correlation, where similarities have been verified between experimental and numerical data. There has been made a forming limit diagram, important to predict the fracture behavior of DP980 steel. The same was made with the help of data taken from the experimental tests