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Título: Uma discussão sobre aços de Plasticidade Induzida por Maclação Mecânica (TWIP) aplicados na indústria automobilística.
Título(s) alternativo(s): A discussion of Twinning Induced Plasticity Steels (TWIP) applied in automobilist industry
Autor(es): Montagnini, Afonso Cardoso
Orientador(es): Peres, Fabiano Moreno
Palavras-chave: Aço
Indústria automobilística
Metais - Propriedades mecânicas
Resistência de materiais
Steel
Automobile industry and trade
Metals - Mechanical properties
Strength of materials
Data do documento: 19-Nov-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Referência: MONTAGNINI, Afonso Cardoso. Uma discussão sobre aços de Plasticidade Induzida por Maclação Mecânica (TWIP) aplicados na indústria automobilística. 2018. 82 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2018.
Resumo: Com a evolução da indústria automobilística atributos como segurança, sustentabilidade e desempenho foram direcionando a área para a busca de novos materiais com propriedades únicas. Dentre as muitas ligas ferrosas e não-ferrosas destaca-se o aço TWIP pela sua combinação de propriedades de alta plasticidade e alta resistência mecânica. Os aços TWIP são caracterizados pelo alto teor de manganês, além de conter em sua composição outros elementos de liga tais como carbono, alumínio e silício. O teor desses elementos de liga é controlado de forma que proporcionem ao aço TWIP valores específicos de energia de falha de empilhamento, coeficiente de Hollomon n, e estabilizem a fase austenítica. Todos esses parâmetros são controlados para que o mecanismo de maclação mecânica seja presente no aço, garantindo uma combinação de propriedades excepcional. O TWIP mostra uma ótima capacidade de endurecimento e estendida plasticidade, podendo atingir resistência máxima a tração verdadeira de 1930 MPa ou elongações de até 95%. Essa liga apresenta algumas implicações que dificultam sua processabilidade que podem ser remediadas com adições de elementos de liga ou cuidados extras no processo. Além disso o TWIP tem certa sensitividade à taxa de deformação e temperatura, porém mesmo assim apresenta propriedades adequadas para aplicações de segurança contra colisões. O processo de fabricação demanda alto nível de controle e tem alto custo por conta do beneficiamento dos minérios de Mn. Apesar do grande potencial tecnológico do TWIP, ainda há pouca disponibilidade da liga no mercado interno e externo por conta de seu alto custo. Recomenda-se futuros trabalhos voltados a aplicações que justifiquem o alto preço do material e estudos de redução de custos de produção.
Abstract: With the automobilist industry evolution attributes such as safety, sustainability and performance has directed the area to a search for new materials with unique properties. Among the ferrous and non-ferrous alloys stands out the TWIP steel for its combination of high plasticity and mechanical strength. TWIP steels are characterized as high manganese content and contain in their composition other alloying elements such as carbon, copper, aluminum and silicon. The alloying elements content is controlled in a way that makes the TWIP steel reach specifics values of stacking fault energy, Hollomon coefficient, and stabilize the austenitic phase. All these parameters are controlled to make mechanical twinning present in this steel, guaranteeing an exceptional properties combination. TWIP steels show a great hardening capacity and extended plasticity, and can reach 1930 MPa UTS, and 95% elongations. This alloy presents some implications that harden its processability but can be fixed with alloying elements or extra care on process. Furthermore, TWIP has temperature and strain rate sensitivity, however presents adequate properties to security against crash applications. TWIP fabrication demands high control level and has high costs due to the manganese ore processing. Although TWIP’s great technological potential, there is low availability in domestic and international market due its high cost. It’s recommended to future works to study alternative technological applications that justifies its commercial value, or ways to reduce fabrication costs.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10789
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