FRACTURE ANALYSIS APPROACH OF DP600 STEEL WHEN SUBJECTED TO DIFFERENT STRESS/STRAIN STATES DURING DEFORMATION Luiz Mauricio Valente Tigrinho, Ravilson Antonio Chemin Filho & Paulo Victor Prestes Marcondes ANÁLISE DE FRATURA ABORDADA PARA O AÇO DP600 QUANDO SUBMETIDAS A DIFERENTES ESTADOS DE TENSÃO/ DEFORMAÇÃO DURANTE A DEFORMAÇÃO Disciplina EME 717 – Conformação Aluno: Paulo Sergio Olivio Filho

INTRODUÇÃO A eficiência destinada a fabricação e definição de materiais e a parâmetro de processo são essenciais para o processo. A eficiência destinada a fabricação e definição de materiais e a parâmetro de processo são essenciais para o processo. O procedimento de tentativa e erro durante a conformação, muitas vezes resulta em mudanças no projeto da ferramenta O procedimento de tentativa e erro durante a conformação, muitas vezes resulta em mudanças no projeto da ferramenta Estas alterações na concepção poderia ocorrer devido à utilização de um novo material com melhor conformabilidade, ajustes na concepção de ferramentas, e / ou variação de parâmetros do processo. Estas alterações na concepção poderia ocorrer devido à utilização de um novo material com melhor conformabilidade, ajustes na concepção de ferramentas, e / ou variação de parâmetros do processo. Anderson [1] relatou que toda fratura dúctil ocorre por mecanismos de ruptura ondulação. Já, o mecanismo de fratura por clivagem absorve pouca energia e a fratura por este mecanismo é sempre frágil. Anderson [1] relatou que toda fratura dúctil ocorre por mecanismos de ruptura ondulação. Já, o mecanismo de fratura por clivagem absorve pouca energia e a fratura por este mecanismo é sempre frágil.

INTRODUÇÃO Wulpi [2] também propôs uma classificação para as diferentes modos de fraturas que ocorrem em metais. Ele relatou que o metal pode fraturar por corte ou clivagem. Wulpi [2] também propôs uma classificação para as diferentes modos de fraturas que ocorrem em metais. Ele relatou que o metal pode fraturar por corte ou clivagem. A falha dependerá da forma como a estrutura cristalina do material se comporta sob uma carga dada. A falha dependerá da forma como a estrutura cristalina do material se comporta sob uma carga dada. A fratura por cisalhamento é principalmente dúctil e no início a ruptura gera covinha ou alvéolos, ao passo que a clivagem é visto como uma quebra do grãos duros, isto é, uma fratura frágil A fratura por cisalhamento é principalmente dúctil e no início a ruptura gera covinha ou alvéolos, ao passo que a clivagem é visto como uma quebra do grãos duros, isto é, uma fratura frágil Ferrita Martensita Há também a possibilidade de que este tipo de fratura ocorre devido ao estado de tensão / deformação imposta promovendo a um enfraquecimento do material.

OBJETIVO A fim de avançar o assunto um pouco mais, o presente trabalho tem como objetivo analisar o comportamento de fratura de chapas de aço DP600. A fim de avançar o assunto um pouco mais, o presente trabalho tem como objetivo analisar o comportamento de fratura de chapas de aço DP600. A fim de estudar a influência dos estados de tensão / deformação na fratura de DP600 aço, isto é, por tração uniaxial e biaxial e deformação plana. Como contribuição, relacionar a CLC com micro mecanismos de fratura gerados por tensão uniaxial e biaxial e tração e estado plano de deformação. A fim de estudar a influência dos estados de tensão / deformação na fratura de DP600 aço, isto é, por tração uniaxial e biaxial e deformação plana. Como contribuição, relacionar a CLC com micro mecanismos de fratura gerados por tensão uniaxial e biaxial e tração e estado plano de deformação.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL O material utilizado foram chapas de 2mm de espessura do aço DP600. Os testes para determinar a FLC foram realizados de acordo com o modelo originalmente proposto por Keeler [13], Narayanasamy et ai. [4, 5, 14] e Sahu et al. [15]. Os testes foram realizadas com um punção hemisférico, com um raio de 50 mm e drawbeads no prensa chapas, tal como descrito por Nakazima [16]. Tabela 1 - Composição Química do aço DP600 (% Em peso)

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Figura 1 – Punção hemisférica, com um raio de 50 mm e drawbeads no prensa chapas A força do prensa chapas foi de 130tn e velocidade de punção de 10-3 m / s. Foram usando corpos de prova de comprimento 200 por largura 200, 175, 150, 125, 100, 75, 50 e 25 mm para criar o CLC Não foi utilizado lubrificação

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Tabela 2 – Propriedades Mecânicas do aço DP600 Foram realizados os testes de tração uniaxial de acordo com a norma NBR 6673 [11] e NBR 8164 [12] e foram utilizados cinco exemplares para cada direção folha de laminação. Tabela 3 - Parametros de estampabilidade do aço DP600

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Figura 3 - Curva Tensão x Deformação do ensaio de tração uniaxial

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL A curva CLC obtida foi utilizada como a base para gerar uma CLC relacionada com micro mecanismos de fratura gerados por estado uniaxial de tensão de tração e por estado plano de deformação biaxial. Uma grade círculo de 4,2 mm de diâmetro foi impressa no teste superfície do espécime. A grade foi traçada usando o eletrolítico processo. Figura 2 - Amostras de teste usadas para avaliar a CLC e o micro mecanismos de fratura uniaxial gerado por tensão de tração biaxial e estado plano de deformação

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Figura 6 - Amostras para diferentes estados de tensão/deformação: a) CP 200×200mm—tensão biaxial, b) CP 125×200 mm—estado plano de deformação, e CP 75×200 mm—estado uniaxial de tensão Neste trabalho, as amostras com dimensões de 25 × 200, 50 x 200, 75 x 200, 100 x 200, e 125 x 200 milímetros representam os caminhos de deformação que variaram entre a condições de deformação uniaxial e plana, As amostra com dimensões de 150 × 200, 175 × 200,e 200 x 200 milímetros representando os caminhos de tensão variando de biaxial a deformação plana condições-semelhantes aos apresentados por Sahu [15].

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Figura 6 - Amostras para diferentes estados de tensão/deformação: a) CP 200×200mm—tensão biaxial, b) CP 125×200 mm—estado plano de deformação, e CP 75×200 mm—estado uniaxial de tensão As medições foram tomadas no lado oposto da fratura. Foram medidos com uma fita de Mylar transparente calibrada com traços divergentes (calibrado em um perfilômetro óptico). Uma média de três amostras para cada uma das condições experimentais foi avaliada.

RESULTADOS E DISCUSSÕES Figura 5 - DP600 FLC obtained with BHF of 130 tons and punch velocity of 10 − 3 m/s

RESULTADOS E DICUSSÕES A Figura 4 mostra imagens do aço DP600 que ilustra regiões fase dura (martensita) disperso numa matriz macia (ferrite). Através de análise de imagem, a quantidade de cada fase presente no material foi determinada. A fração de volume de Ferrite é de 83,5%, ao passo que a fracção de martensita foi de 16,5%. Figura 4 - Micrografia MEV DP600 — ilhas de martensita em matriz de ferrita: a ×800 and b ×3,500

RESULTADOS E DISCUSSÕES Figura 7 – Fractograma MEV do aço DP600 para o estado de tensão uniaxial para as amostras 75×200 mm: a ×750 and b ×2,500

RESULTADOS E DISCUSSÕES Figura 8 - Fractogramas MEV do aço DP600 para o estado biaxial de tensão em amostras 200×200 mm: a ×750 and b ×2,500

RESULTADOS E DISCUSSÕES Figura 9 - Fractograma MEV do aço DP600 para o estado plano de deformação em amostras 125×200 mm: a ×750 and b ×2,500

RESULTADOS E DISCUSSÕES Figura 10 – CLC proposta para o aço DP600 FLC relacionando micro mecanismos de fratura generalizada em tensão uniaxial e biaxial e no estado plano de deformação

O aço DP600 apresentou fraturas principalmente dúcteis. O aço DP600 apresentou fraturas principalmente dúcteis. Sob a tensão no estado plano, o material mostrou um modo combinado de falha. Dentro outras palavras, o material apresentado pontos de fratura representado pelo mecanismo de quase-clivagem. Sob a tensão no estado plano, o material mostrou um modo combinado de falha. Dentro outras palavras, o material apresentado pontos de fratura representado pelo mecanismo de quase-clivagem. A CLC proposta para o DP600 relacionou com o micro mecanismos de fratura gerados por tensão uniaxial e biaxial tração e no estado plano de deformação podem nos ajudar a melhor compreender a conformação deste material. A CLC proposta para o DP600 relacionou com o micro mecanismos de fratura gerados por tensão uniaxial e biaxial tração e no estado plano de deformação podem nos ajudar a melhor compreender a conformação deste material. CONCLUSÃO