Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-16Bitstream added on 2014-06-13T19:35:01Z : No. of bitstreams: 1 dias_gcb_me_guara.pdf: 1781054 bytes, checksum: 9aebafdc1f0f4dac5ad0f6b86d3c63ff (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho estudou as variáveis de fabricação no processo na linha de galvanização contínua por imersão a quente, simulando o processo de conformação e a cura da pintura nas montadoras, visando avaliar as condições de deformação, tempo, temperatura e o envelhecimento desde o tempo de estocagem até a conformação dos aços ultra baixo carbono semi-estabilizado ao Nióbio para obtenção de índices de bake hardening (IBH) satisfatórios, visando o atendimento e a garantia das especificações dos aços BH180 e BH220. Para a execução das análises, utilizou-se o laboratório de controle da qualidade da empresa, onde foram retirados corpos de prova para ensaios de tração e do índice bake hardening seguindo os procedimentos conforme a norma requisitada. O ensaio padrão de bake hardening (BH) consiste em, deformar o corpo de prova até 2%, interromper o ensaio, aquecer o material na estufa por 20 minutos a 170ºC e após resfriamento, dar continuidade ao ensaio. O cálculo do índice de BH foi especificado segundo a norma DIN BS EN 10325. Este trabalho visou a comparação entre dois testes de envelhecimento, um em condição natural e outro artificial. Na condição natural, os corpos de prova foram deixados em temperatura ambiente durante o período de seis meses e, na condição artificial, as variáveis tempo e temperatura foram analisadas. A garantia do tempo de estocagem está sendo discutida entre as montadoras e as usinas. A condição padrão para a simulação do ensaio de aços bake hardening, avaliou a influência de cada variável e verificou que o índice de BH está dentro do especificado em norma, sendo encontrado o valor de 49,0 MPa para o aço BH180 e de 45,0 MPa para o aço BH220. As variáveis mencionadas são importantes para o incremento do índice de BH principalmente a pré-deformação... / This paper studied the variables in the manufacture process in continous hot dipped galvanizing line, simulating the process of drawing and curing of paint in the automakers, to evaluate the conditions of deformation, temperature, time and aging from storage time to drawing of ultra low carbon steel semi-stabilized to achieve a reasonable bake hardening index (BH) in order to find the specifications and warranty BH180 and BH 220 steels. For the application of tests, it was use the quality control laboratory of the company`s, where specimens were removed for tensile tests and bake hardening index (BH) following the standard procedures as required. The bake hardening (BH) pattern test consists of deforming the specimen until 2%, stop the test, after heating the material in an oven for 20 minutes at 170 ° C and after air cooling, continue the trial. The calculation of a reasonable bake hardening index (BH) was specified according to DIN BS EN 10325. This study aimed to compare two aging tests, one in natural and the other one in artificial condition. In natural condition, the specimens were left at room temperature for a period of six months, and in artificial condition, time and temperature variables were analyzed. The warranty of the storage time is being discussed between the automakers and steel plants. The default condition for the simulation of the bake hardening steels test, evaluated the influence of each variable and found out that bake hardening index (BH) is within the specified standard, and with values of 49.0 MPa for BH180 steel and 45.0 MPa for BH220 steel. The variables mentioned are important for increasing the bake hardening index (BH) mainly pre-deformation has a significant influence. The steels studied seem not to have great influence on aging after the production in the time period evaluated.

Orientador: Tomaz Manabu Hashimoto / Banca: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Cristina de Carvalho Ares Elisei / Resumo: O presente trabalho estudou as variáveis de fabricação no processo na linha de galvanização contínua por imersão a quente, simulando o processo de conformação e a cura da pintura nas montadoras, visando avaliar as condições de deformação, tempo, temperatura e o envelhecimento desde o tempo de estocagem até a conformação dos aços ultra baixo carbono semi-estabilizado ao Nióbio para obtenção de índices de bake hardening (IBH) satisfatórios, visando o atendimento e a garantia das especificações dos aços BH180 e BH220. Para a execução das análises, utilizou-se o laboratório de controle da qualidade da empresa, onde foram retirados corpos de prova para ensaios de tração e do índice bake hardening seguindo os procedimentos conforme a norma requisitada. O ensaio padrão de bake hardening (BH) consiste em, deformar o corpo de prova até 2%, interromper o ensaio, aquecer o material na estufa por 20 minutos a 170ºC e após resfriamento, dar continuidade ao ensaio. O cálculo do índice de BH foi especificado segundo a norma DIN BS EN 10325. Este trabalho visou a comparação entre dois testes de envelhecimento, um em condição natural e outro artificial. Na condição natural, os corpos de prova foram deixados em temperatura ambiente durante o período de seis meses e, na condição artificial, as variáveis tempo e temperatura foram analisadas. A garantia do tempo de estocagem está sendo discutida entre as montadoras e as usinas. A condição padrão para a simulação do ensaio de aços bake hardening, avaliou a influência de cada variável e verificou que o índice de BH está dentro do especificado em norma, sendo encontrado o valor de 49,0 MPa para o aço BH180 e de 45,0 MPa para o aço BH220. As variáveis mencionadas são importantes para o incremento do índice de BH principalmente a pré-deformação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This paper studied the variables in the manufacture process in continous hot dipped galvanizing line, simulating the process of drawing and curing of paint in the automakers, to evaluate the conditions of deformation, temperature, time and aging from storage time to drawing of ultra low carbon steel semi-stabilized to achieve a reasonable bake hardening index (BH) in order to find the specifications and warranty BH180 and BH 220 steels. For the application of tests, it was use the quality control laboratory of the company's, where specimens were removed for tensile tests and bake hardening index (BH) following the standard procedures as required. The bake hardening (BH) pattern test consists of deforming the specimen until 2%, stop the test, after heating the material in an oven for 20 minutes at 170 ° C and after air cooling, continue the trial. The calculation of a reasonable bake hardening index (BH) was specified according to DIN BS EN 10325. This study aimed to compare two aging tests, one in natural and the other one in artificial condition. In natural condition, the specimens were left at room temperature for a period of six months, and in artificial condition, time and temperature variables were analyzed. The warranty of the storage time is being discussed between the automakers and steel plants. The default condition for the simulation of the bake hardening steels test, evaluated the influence of each variable and found out that bake hardening index (BH) is within the specified standard, and with values of 49.0 MPa for BH180 steel and 45.0 MPa for BH220 steel. The variables mentioned are important for increasing the bake hardening index (BH) mainly pre-deformation has a significant influence. The steels studied seem not to have great influence on aging after the production in the time period evaluated. / Mestre

Os projetos de carrocerias veiculares atuais procuram desenvolver estruturas leves, seja para reduzir o consumo de combustível, no caso dos motores de combustão interna, seja para maior autonomia de bateria, no caso dos veículos elétricos e híbridos. Redução no consumo de combustível significa redução na emissão de poluentes. As estruturas precisam ser leves, mas cada vez mais resistentes e rígidas a fim de proporcionar máximo conforto e segurança aos ocupantes. Estas premissas têm levado ao contínuo desenvolvimento dos materiais. No caso dos aços, um dos processos que tem permitido a melhora significativa das propriedades mecânicas é a estampagem a quente. Nos últimos anos, as peças estampadas a quente têm ocupado lugar de destaque na estrutura das carrocerias veiculares por estarem em sintonia com as demandas mencionadas. Há muitas pesquisas em curso para esta tecnologia, seja nos materiais, nos meios de produção, nos revestimentos e em aplicações. O aço mais utilizado neste processo, 22MnB5, também apresenta o chamado efeito bake hardening; a tensão de escoamento é aumentada após tratamento térmico realizado em temperaturas próximas a 200 °C. Neste trabalho, visando à melhoria nas propriedades mecânicas, amostras foram tratadas termicamente na faixa de temperatura supracitada. Após isso, dados obtidos de ensaios mecânicos foram inseridos em programas de simulação de impacto lateral cujo resultado foi a redução na intrusão na célula de sobrevivência. O efeito bake hardening também propiciou um aumento na absorção da energia de impacto em teste estático feito com barras de proteção lateral. O mecanismo metalúrgico envolvido no fenômeno, devido à difusão de intersticiais foi evidenciado no ensaio de atrito interno. / The current auto body projects seek to build light structures whose immediate impact is in the reduction in fuel consumption of internal combustion engines or in longer battery life for electric and hybrid vehicles. Reduction in fuel consumption means reduced emissions. The structures need to be lightweight, but increasingly resistant to provide maximum comfort and safety to the occupants. These demands led to the continuous development of new materials. In the case of the steels hot stamping has allowed significant improvement in the mechanical properties. In recent years, hot stamped parts took prominent place in the structure of auto bodies to be in line with the mentioned demands. There are a lot of researches lines for this technology: materials, modes of production, coatings and applications. The most commonly used steel in this process, 22MnB5, also exhibits the bake hardening effect: its yield strength is increased after thermal treatment at temperatures close to 200 °C. To verify this improvement in the mechanical properties, samples were thermally treated. After that, data obtained from mechanical tests were inserted into side-crash simulation programs that resulted in a reduction in intrusion in the passengers compartment. The bake hardening effect also provided an increase in the absorption of the impact energy in a static test done with door beam. The metallurgical mechanism involved in the phenomenon, due to the movement of interstitial was evidenced in the internal friction test.

Os projetos de carrocerias veiculares atuais procuram desenvolver estruturas leves, seja para reduzir o consumo de combustível, no caso dos motores de combustão interna, seja para maior autonomia de bateria, no caso dos veículos elétricos e híbridos. Redução no consumo de combustível significa redução na emissão de poluentes. As estruturas precisam ser leves, mas cada vez mais resistentes e rígidas a fim de proporcionar máximo conforto e segurança aos ocupantes. Estas premissas têm levado ao contínuo desenvolvimento dos materiais. No caso dos aços, um dos processos que tem permitido a melhora significativa das propriedades mecânicas é a estampagem a quente. Nos últimos anos, as peças estampadas a quente têm ocupado lugar de destaque na estrutura das carrocerias veiculares por estarem em sintonia com as demandas mencionadas. Há muitas pesquisas em curso para esta tecnologia, seja nos materiais, nos meios de produção, nos revestimentos e em aplicações. O aço mais utilizado neste processo, 22MnB5, também apresenta o chamado efeito bake hardening; a tensão de escoamento é aumentada após tratamento térmico realizado em temperaturas próximas a 200 °C. Neste trabalho, visando à melhoria nas propriedades mecânicas, amostras foram tratadas termicamente na faixa de temperatura supracitada. Após isso, dados obtidos de ensaios mecânicos foram inseridos em programas de simulação de impacto lateral cujo resultado foi a redução na intrusão na célula de sobrevivência. O efeito bake hardening também propiciou um aumento na absorção da energia de impacto em teste estático feito com barras de proteção lateral. O mecanismo metalúrgico envolvido no fenômeno, devido à difusão de intersticiais foi evidenciado no ensaio de atrito interno. / The current auto body projects seek to build light structures whose immediate impact is in the reduction in fuel consumption of internal combustion engines or in longer battery life for electric and hybrid vehicles. Reduction in fuel consumption means reduced emissions. The structures need to be lightweight, but increasingly resistant to provide maximum comfort and safety to the occupants. These demands led to the continuous development of new materials. In the case of the steels hot stamping has allowed significant improvement in the mechanical properties. In recent years, hot stamped parts took prominent place in the structure of auto bodies to be in line with the mentioned demands. There are a lot of researches lines for this technology: materials, modes of production, coatings and applications. The most commonly used steel in this process, 22MnB5, also exhibits the bake hardening effect: its yield strength is increased after thermal treatment at temperatures close to 200 °C. To verify this improvement in the mechanical properties, samples were thermally treated. After that, data obtained from mechanical tests were inserted into side-crash simulation programs that resulted in a reduction in intrusion in the passengers compartment. The bake hardening effect also provided an increase in the absorption of the impact energy in a static test done with door beam. The metallurgical mechanism involved in the phenomenon, due to the movement of interstitial was evidenced in the internal friction test.

Cette étude, réalisée dans le cadre d'une thèse en contrat CIFRE avec la société PSA Peugeot Citroën, a pour objectif l'étude expérimentale et numérique du procédé de sertissage des tôles métalliques. Ce procédé intervient dans les dernières opérations de mise en forme des ouvrants automobiles, après l'emboutissage et le tombage de bord (inclinaison du bord de la pièce à 90◦ ). Il s'agit d'un procédé d'assemblage par déformation plastique à froid, entre la peau extérieure et la doublure (partie renforçante) d'un ouvrant. Il est classiquement scindé en deux étapes, qui sont le présertissage, qui amène le bord tombé à environ 45◦ de la doublure, et le sertissage. Deux matériaux sont étudiés : un aluminium de la série 6000 et un acier à bake hardening. La caractérisation est réalisée à l'aide d'essais de traction uniaxiale et de cisaillement monotone et alterné, an de caractériser l'effet Bauschinger. L'étude s'est particulièrement attachée à la détermination des paramètres matériaux d'une loi de comportement élastoviscoplastique avec des critères de plasticité isotrope et anisotrope couplés à un écrouissage isotrope et mixte. Un dispositif de sertissage spécique a été conçu pour permettre le tombage et le sertissage classique et par roulage d'éprouvettes de laboratoire non planes (galbées) avec des bords courbes. Ces éprouvettes ont subi des prédéformations par expansion biaxiale (2 rayons de galbe différents) puis sont découpées par laser, tombées et serties sur le dispositif. Ces essais ont constitué une base de données expérimentale pour plusieurs géométries, avec mesure des caractéristiques géométriques et des efforts. La modélisation du procédé de sertissage classique a été réalisée avec le logiciel Pamstamp2G afin de déterminer l'influence des lois de comportement (critère de plasticité et type d'écrouissage) sur les résultats de la prédiction numérique. L'étude s'est également orientée sur le développement d'un outil numérique pour modéliser le sertissage par roulage, afin de décrire la trajectoire du galet. La base d'essais a permis la calibration du procédé en déterminant les paramètres numériques optimums à adopter pour cette mise en donnée particulière. La déformation plastique équivalente atteint localement des valeurs entre 0.8 et 1.0 dans la zone pliée et des fissures peuvent apparaître pour l'alliage d'aluminium. Une loi de comportement qui prend en compte l'endommagement ductile (modèle GTN) a été identiée à l'aide d'essais de traction uniaxiale sur éprouvettes droites et avec entailles ainsi que sur des essais d'expansion biaxiale. Des essais expérimentaux représentatifs du procédé de sertissage ont permis de quantier expérimentalement cet endommagement sur la zone pliée et leur modélisation numérique, la détermination de la limite de sertissabilité de la structure.