>>> Processos
Resfriamento
Aquecimento
• Química microligada consistente
• Indução otimizada ou
aquecimento de forno a gás
• Alta limpeza
• Projeto de ferramental
otimizado para operações de enchimento da cavidade e forjamento
• Projeto de ferramental
otimizado para operações de enchimento da cavidade e forjamento
Forjamento
Aço
Fig. 2
lorado School of Mines (CSM) propôs experimentos de laboratório
A modelagem probabilística é usada quando defeitos significativos
para identificar taxas de resfriamento ideais para aços microligados.
ocorrem em um processo com baixa frequência. Por exemplo, certas
Ao revisar a proposta, representantes da Jernberg Industries e da SFTC
técnicas de modelagem prevêem fraturas ocasionais ou grãos grandes
- Scientific Forming Technologies Corporation discutiram como os
que podem levar à falha em serviço de um componente forjado.
mesmos dados poderiam aprimorar a prática industrial atual. Além disso, os mesmos dados podem aprimorar simulações para reduzir
Taxas críticas de Resfriamento e Microestrutura
futuros ciclos de desenvolvimento de processos. As empresas colabora-
Para aços microligados com vanádio com uma microestrutura ferrita-
ram na integração total desse conteúdo para modelagem aprimorada
-perlita, a maior resistência ocorre quando o carbonitreto de vanádio
e precisa (Fig. 2).
finamente disperso precipita a forma como precipita a interfase. Em
A modelagem mecanicista é apropriada quando um processo é bem compreendido e pode ser quantificado com equações. Um exemplo simples é o de um objeto caindo através do ar a partir de uma
outras palavras, os precipitados se formam ao mesmo tempo em que a austenita se decompõe em ferrita e perlita (Fig. 3). Para aços microligados, a taxa de resfriamento é crítica para
altura conhecida perto da superfície da Terra. Se o arrasto aerodinâmi-
produzir precipitação entre fases e maximizar a correspondente resis-
co é negligenciado, a velocidade de queda é uma função da altura com
tência e dureza. Como se deseja que a formação do precipitado ocorra
certeza e precisão. Da mesma forma, no forjamento, a transferência de
simultaneamente com a decomposição da austenita, há também uma
calor é diretamente simulada com precisão excepcional, assumindo
região crítica de temperatura sobre a qual a taxa de resfriamento pre-
que os modelos incorporem dados físicos válidos.
cisa ser mantida.
Ao simular processos complexos, as equações exatas geralmente
Para um forjamento de tamanho razoável, verificou-se que as ta-
não estão disponíveis. Nesses casos, o analista freqüentemente recorre
xas de resfriamento dentro de uma bandeja após o forjamento variam
à modelagem empírica. Essa técnica inverte o comportamento de pro-
de 0,06 a 0,2°C / segundo, dependendo da localização - inferior, média
cessos conhecidos. Um bom exemplo na indústria de forja é o modelo
ou superior. Essas taxas de resfriamento costumam ser muito lentas
Archard, que é um excelente indicador de desgaste. Embora imperfei-
para a formação de precipitados interfásicos em aços microligados
tos, os modelos empíricos são excelentes ferramentas de engenharia.
com vanádio. É necessária uma taxa mais rápida, geralmente realizada
Os modelos empíricos geralmente exigem algum ajuste fino para cor-
por ventiladores de ar e uma esteira transportadora ou acelerada com
responder a uma variedade de processos.
um spray de névoa de água, para garantir uma microestrutura ideal
Colorado School of Mines Experimentos de laboratório conduzidos para identificar taxas de resfriamento ideais, financiados pela Forging Industry Educational Research Foundation (FIERF).
Fig. 2
16
SFTC & Jernberg Industries Produção simulada e verificada por meio de testes de peças físicas. Dados integrados de todas as fontes para validar, complementar e combinar os dados com os respectivos modelos. Fig. 3
- Abril 2020
