Componentes tubulares de parede fina têm aplicações em diversas áreas industriais, na forma de trocadores de calor, amortecedores de impacto, sistemas de fixação, absorvedores de energia, pré-formas para outros processos de conformação mecânica, etc. Neste trabalho é realizado um estudo de natureza teórico-experimental envolvendo os processos de expansão, redução e inversão de extremidades de tubos. Busca-se determinar os parâmetros que governam cada um deles, as limitações dos mesmos e se a conformação em matriz pode ser uma alternativa viável a processos mais complexos. Inicialmente é feito um resumo do estado atual do conhecimento na área de processos de acabamento de extremidade de tubos e uma breve descrição dos processos a serem estudados. A seguir são apresentados os fundamentos teóricos envolvidos no estudo de operações de deformação plástica, da teoria da plasticidade e do método de elementos finitos aplicado a deformação plástica, bem como dos principais modelos teóricos para previsão de instabilidade e fratura. É feita a caracterização do material a ser empregado (liga de alumínio 6061) através do levantamento de curvas de escoamento, perfis de microdureza Vickers e deformabilidade. Na última parte do trabalho são conduzidas simulações através de elementos finitos e experimentos dos processos de inversão, redução e expansão. São variadas características geométricas das ferramentas e o estado do material (diferentes tratamentos térmicos). Demonstra-se ao final a utilidade de diagramas de deformabilidade dos processos no desenvolvimento dos mesmos. / Thin-walled tubular parts have applications in several industrial areas, as heat exchangers, shock absorbers, preforms to other metal forming processes, etc. In this work is carried out an experimental and theoretical study involving the tube end expansion, reduction and inversion processes using a die. The parameters that govern each process are investigated. A brief description of each process, a summary of the state of art and the theoretical backgroud of the theory of the plasticity and the method of finite elements applied the plastic deformation are presented. The main theoretical models of tube instability and damage are presented too. The material employed in the experimental tests is an ABNT6061 Aluminium alloy. The stress–strain curve is obtained by means of compression tests carried out at room temperature. The tribological conditions at the contact interface between the tube and the tools are estimated by means of ring compression tests and conical-tube tests. The formability (instability and damage limits) characterization of tube is also carried out. In the investigaton on the tube end forming proceses the emphasis is focused on understanding of modes of deformation and on establishing formability diagrams for the benefit of those who design tubular parts in daily practice The theoretical investigation is accomplished by the utilisation of virtual prototyping modelling techniques based on the finite element method and the experimental work is mainly utilized for supporting and validating the theoretical investigation.

Os Aços Avançados de Alta Resistência ou AHSS (do inglês Advanced High Strength Steels) apresentam muitas vantagens mecânicas em relação aos aços convencionais. Seu uso crescente na indústria automotiva deve-se principalmente à sua capacidade de possibilitar a redução de peso e, ao mesmo tempo, o aumento da segurança aos ocupantes do veículo em caso de colisões. No entanto, apresentam maiores dificuldades no que se refere à conformabilidade (maiores níveis de solicitação e desgaste das ferramentas, menor deformabilidade plástica, etc). Assim, alguns testes para avaliar a conformabilidade destes materiais ganham maior importância. É o caso do Teste de Expansão de Furos, cuja propriedade medida é a Razão de Expansão de Furos (REF). Neste trabalho investiga-se o processo de expansão de furos para o aço avançado de alta resistência (AHSS) martensítico DOCOL 190M, sob as seguintes condições de processo: duas formas de obtenção do furo (jato d’água e usinagem); duas geometrias distintas de punções (cônico de 60º e elíptico); diversos diâmetros do furo inicial; com e sem o uso de lubrificante; com acabamento diferenciado da borda do furo; e expansão com deslocamento do punção em etapas. Os experimentos demonstram que a expansão de furos possui uma estreita relação com a geometria do punção utilizado para a expansão, bem como com o diâmetro do furo inicial, acabamento da borda e condições de lubrificação. A partir dos resultados experimentais de expansão de furos foi possível realizar a calibração de um software de simulação computacional em relação ao dano crítico do material no momento da fatura na borda do furo. / Advanced High Strength Steels (AHSS) offer many mechanical advantages over conventional steels. Its increasing use in the automotive industry is mainly due to its ability to reduce weight and, at the same time, increase occupant safety in the event of collisions. However, they present greater difficulties with respect to the formability (higher levels of solicitation and wear of the tools, lower plastic formability, etc). Thus, some tests to evaluate the formability of these materials come to have greater importance. This is the case of the Hole Expansion Test, whose measured property is the Hole Expansion Ratio (REF). This work investigates the hole expansion process for a martensitic advanced high-strength steel (AHSS), DOCOL 190M, under the following process conditions: two ways of obtaining the hole (water jet and machining); two different geometries of punctures (conical of 60º and elliptical); various diameters of the initial hole; with and without the use of lubricant; with differentiated finishing of the hole edge; and expansion with punch displacement in steps. The experiments demonstrate that the hole expansion has a close relationship with the geometry of the punch used for the expansion, as well as the initial hole diameter, edge finish and lubrication conditions. From the experimental hole expansion results it was possible to carry out the calibration of a computational simulation software in relation to the critical damage of the material at the moment of hole edge rupture.

O custo de qualquer produto forjado para indústria automobilística é altamente influenciado pelos custos envolvidos durante o projeto e construção das ferramentas de conformação. Idealmente, essas ferramentas devem durar um número significativo de ciclos de conformação, de forma a diluir seu custo no maior número de peças possível. Diversos parâmetros afetam o comportamento do desgaste das ferramentas, sendo que as indústrias de forjados abordam as questões tribológicas de formas distintas. Além disso, um mal entendimento desses parâmetros pode levar a um desgaste de ferramenta prematuro. Esse trabalho analisa o efeito da rugosidade no desgaste de punções de conformação a frio. O tribossistema adotado é a segunda operação de uma prensa mecânica horizontal e consiste em um punção de aço M2 endurecido em movimento relativo contra uma peça de aço SAE 10B22 normalizado. Foram fabricados quinze punções com três níveis de rugosidade e seus desgastes foram medidos após 52.000 e 102.000 ciclos de conformação. Um perfilômetro óptico 3D e um microscópio eletrônico de varredura foram utilizados para acessar as características superficiais dos punções, antes e após dos lotes de produção. Também foram realizadas análises na contra-peça e no meio interfacial \"óleo\". Os resultados obtidos mostraram que os punções de maior rugosidade falharam prematuramente enquanto os punções polidos e os de rugosidade intermediária apresentaram desgaste equivalentes. Considerando que o processo de polimento contribui significativamente para o custo de fabricação dos punções, espera-se que uma forjaria que consuma tais ferramentas em larga escala obtenha grandes benefícios econômicos com o presente trabalho. / The cost of any forged product for the automotive industry is highly influenced by the costs involved during the design and manufacturing of the forging tools. Ideally, these tools shall withstand a significant number of forging cycles, in order to distribute their manufacturing cost in as many parts as possible. There are several parameters that affect the tool wear behavior and forging companies have different approaches to address the tribological issues. Moreover, a misunderstanding of these parameters may lead to an undesirable premature tool wear. This work analyses the effect of roughness on the wear of cold forming punches. The adopted tribosystem is the second stage of a horizontal press and consists of a punch of M2 hardened steel in relative movement against a working piece of SAE 10B22 normalized steel. Fifteen punches were manufactured with three roughness levels and their wear was measured after 52.000 and 102.000 forging cycles. A 3D optical profiler and a Scanning Electronic Microscope (SEM) were used to access the surface characteristics of the punches before and after the production batches. Analysis of the counter body as well as of the interfacial element (oil) were also conducted. The results showed that all punches with higher roughness failed prematurely, while the polished ones as well as the intermediate ones presented equivalent wear. Considering that the polishing process contributes significantly to the manufacturing cost of the punches, it is expected that a forgery that consumes those tools in large-scale can get great economic benefits with this work.

Os materiais usados nas indústrias de fabricação de máquinas para o setor de armazenagem e secagem de grãos, devem garantir o desempenho requerido, não gerando nenhum prejuízo ou descontentamento do cliente final. Esta pesquisa tem como objetivo principal, avaliar o desempenho do aço Galvalume® em relação ao aço Galvanizado NBR7008 quando conformados, quanto a resistência a corrosão de ambos os materiais. Para isso foram executados testes em amostras de chapas lisas e conformadas nos aços mencionados. As amostras foram avaliadas quanto à resistência à corrosão a partir de ensaio em câmara de névoa salina (chapas lisas) e ensaio de imersão (chapas conformadas). Além disso, as amostras foram caracterizadas quanto à espessura e morfologia dos revestimentos por MEV e perfilometria em (chapas conformadas). Também foi realizado o ensaio de envelhecimento em campo, que consistiu em avaliar o aspecto visual com ambas as chapas, montadas na tampa de um silo em uso na área rural. A partir dos resultados obtidos nos ensaios, antes e após a conformação mecânica, ficou evidenciada a influencia do processo de conformação sobre a resistência à corrosão do aço Galvanizado NBR7008. Observou-se que as áreas submetidas com as dobras das laterais tiveram a taxa de corrosão aumentada. O mesmo não ocorreu para o aço revestido com Galvalume®, o qual apresentou menor taxa de corrosão do que o aço Galvanizado NBR7008. Os resultados obtidos no ensaio de envelhecimento evidenciaram a grande diferença em relação ao aspecto visual dos painéis, observando-se no aço Galvanizado uma perda excessiva do brilho, com a escurecimento da chapa após 3 anos de exposição em zona rural. Já as chapas de aço Galvalume® mantiveram o brilho após todo esse período de exposição na mesma atmosfera evidenciando a sua superioridade quanto as intempéries. O custo inicial do aço Galvalume® é, em média, 12% mais elevado que o custo do aço galvanizado (NBR7008 ZC/Z275). Contudo é importante salientar que essas características quanto ao aspecto visual são determinantes para a aceitação dos silos pelos clientes. / The most used materials in the industry of manufacture of machines for the storage and grain drying department must ensure the required performance, and should not causing any loss or dissatisfaction to the final customer. This research has as main goal measuring the performance of Galvalume® steel compared to the Galvanized steel NBR7008, when conformed, evaluating the corrosion resistance of both materials. For that, tests were made on samples of plain steel sheet and conformed steel sheet with the mentioned kinds of steel. The samples were evaluated taking into consideration the corrosion resistance in immersion test (shaped plate) and salt spray test (flat sheet). Besides, the samples were described according to thickness and coating morphology by MEV and perfilometry. Also, a test of accelerated aging was made, which consisted in measuring visual aspect in both kinds of steel. They were assembled on the cover of a silo that was working, located in the countryside. From the results reached through the tests, before and after the mechanical conformation, the influence of conformed process on the corrosion resistance of the Galvanized steel NBR7008 was evidenced. It could be noted that the areas submitted with lateral folds had corrosion rates increased. But, with the Galvalume® steel was different, this one showed lower corrosion rate than Galvanized steel NBR7008. The results reached with the accelerated aging test showed the big difference related to visual aspects of the panels, in which an excessive brightness loss on the Galvanized steel, with the darkening of the steel sheet after 3 years of exposure in the countryside was observed. Whereas the Galvalume® steel sheet kept the brightness after all this period of exposure to the same atmosphere, showing its superiority in corrosion resistance. The cost of Galvalume® steel is about 12% higher than cost of Galvanized steel (NBR7008 ZC/Z275). However it is important to point these attributes, regarding to visual aspect, which are determinants for good acceptance of silos by the customers.

This thesis was developed in the frame of a Brazil-France cooperation agreement between the École des Mines d\'Albi-Carmaux and the Polytechnic School of Engineering of the University of Sao Paulo (EPUSP). It aims to contribute to the study of the mechanical behaviour of Ti6Al4V alloys especially in terms of superplastic forming. The general objective of this research is to develop non-conventional forming processes for new titanium alloys applied to aerospace components Therefore, in accordance of the equipment\'s available in the two groups, the work will be conducted either at the Ecole des Mines d\'Albi-Carmaux and either at EPUSP. This thesis aims to answer questions such as what are the implications in relation to the microstructural and mechanical behaviour of these alloys during superplastic and hot forming in order to establish a behaviour law for these alloys based on titanium. This requires a good knowledge of the properties of materials used in the superplastic and hot forming domain to control the parameters governing the phenomenon of superplasticity or high temperature plasticity. For this, a testing strategy and characterization methodology of those new titanium alloys was developed. The tests include high temperature uniaxial tensile tests on several Ti6Al4V alloys showing different initial grain sizes. Special focus was made on the microstructural evolution prior to testing (i.e. during specimen temperature increase and stabilization) and during testing. Testing range was chosen to cover the hot forming and superplastic deformation domain. Grain growth is depending on alloy initial microstructures but also on the duration of the test at testing temperature (static growth) and testing strain rate (dynamic growth). After testing microstructural evolutions of the alloys will be observed by optical micrograph or SEM and results are used to increase behaviour model accuracy. Advanced unified behaviour models where introduced in order to cover the whole strain rate and temperature range: kinematic hardening, strain rate sensitive and grain growth features are included in the model. In order to get validation of the behaviour model, it was introduced in ABAQUSR numerical simulation code and model predictions (especially macroscopic deformation and local grain growth) were compared, for one of the material investigated, to axisymmetric inflation forming tests of sheet metal parts, also known as bulge test. To obtain a simple control cycle, tests performed at IPT/LEL laboratory in San José Dos Campos in Brazil were operated with a constant strain rate. Results show a very good correlation with predictions and allows to conclude on an accuracy of the behaviour models of the titanium alloys in industrial forming conditions. / Esta tese desenvolvida dentro do acordo de cooperação internacional celebrado entre a Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP) e a École des Mines d\'Albi-Carmaux tem como tema principal a análise da influência da evolução microestrutural sobre o comportamento mecânico de chapa de liga de titânio - Ti-6Al- 4V sob condições superplásticas e trabalho a quente. O objetivo desta pesquisa é contribuir para o desenvolvimento de processos de conformação não convencional de chapas de ligas a base de titânio utilizadas na manufatura de componentes metálicos. Como objetivo específico, estabelecer uma correlação entre comportamento mecânico e a mudança microestrutural a partir de três tipos de ligas com diferentes tamanhos de grão iniciais (0.5, 3.0 e 4.9 ?m). Os testes foram realizados na faixa de temperatura de 700 a 950 °C combinados às taxas de deformação na faixa de 10-1 s-1 - 10-4 s-1. Para a metodologia, estabeleceu-se uma estratégia de ensaios mecânicos capaz de testar as hipóteses sobre o comportamento do material formuladas no início desta pesquisa. Em seguida, os ensaios mecânicos foram divididos em três partes. Na primeira, utilizou-se um simulador termomecânico modelo Gleeble 3800 para os ensaios a quente variando-se a taxa de deformação (??) entre 10-1 s-1 a 10-3 s-1 e temperaturas da ordem de 700 °C a 850 °C. Na segunda parte dos testes, priorizouse taxas de deformação mais lentas (10-2 s-1 - 10-4 s-1) e temperaturas mais elevadas (800 °C - 950 °C) objetivando atingir as deformações superplásticas do material, nesta etapa utilizou-se como equipamento uma máquina de tração modelo MTS 50kN com câmara de aquecimento acoplada. A terceira parte dos ensaios experimentais envolveu a conformação na condição superplástica por pressão hidrostática (Bulge test) realizadas no LEL-IPT de São José dos Campos. A partir da análise dos dados experimentais levantou-se os parâmetros introduzidos no modelo numérico de comportamento mecânico baseado na evolução da microestrutura da chapa testada permitindo a calibração do modelo numérico a partir das equações constituintes e finalmente introduzido no software de elementos finitos (ABAQUS 6.12) e construído a simulação numérica da conformação superplástica por pressão hidrostática. Os principais resultados indicaram uma forte correlação entre microestrutura inicial da conformação superplástica e a quente de onde se pode observar que tanto menor a microestrutura inicial maior será a quantidade do crescimento de grão. Os resultados da conformação superplástica de expansão multiaxial do domo hemisférico foram, então, comparados à simulação numérica permitindo confrontar os dados do modelo numérico do comportamento mecânico com a lei de comportamento estudada, o que possibilitou um melhor entendimento dos mecanismos da conformação plástica em condições de superplasticidade e também de trabalho a aquente do material.

Com a grande demanda do mercado brasileiro, e mundial, por desenvolvimento de novas tecnologias, redução de custos e de complexidade, os processos industriais buscam cada vez mais alternativas inovadoras. Para que essa evolução seja possível, é fundamental que todos os componentes da cadeia industrial também se desenvolvam, tornando assim as matérias primas, como aços, polímeros, alumínio, e outros metais que estão na base da cadeia, um grande foco de estudos. A indústria siderúrgica, em específico, vem buscando este desenvolvimento nos últimos anos, trabalhando principalmente no desempenho que os materiais terão nos processos industriais, tais como estampagem, soldagem e muitos outros. O processo de estampagem requer o desenvolvimento destes materiais, já que este solicita matérias primas com um bom desempenho mecânico, capaz de absorver possíveis variações e dificuldades que existem em uma linha de produção industrial. Para que este objetivo seja atingido, deve-se dedicar tempo e recursos para encontrar a combinação ideal entre pesquisa e processo produtivo e, assim, otimizar as características mecânicas e químicas dos materiais para o desenvolvimento da cadeia industrial. No contexto da estampagem há um bom indicativo para prever qual será o desempenho de um material: a Curva Limite de Conformação (CLC). Neste presente trabalho os conceitos da CLC serão discutidos, e aplicados a dois aços inoxidáveis distintos, um da família ferrítica (DIN 1.4509) e outro da família austenítica (AISI 321). Além disso, também serão abordadas as principais características metalúrgicas e mecânicas, correlacionadas à estampagem, destes materiais e as principais formas de utilizar estas informações na prática industrial com o objetivo de aperfeiçoar o desempenho do material nos processos e principalmente, quando possível, promover a migração de uma liga austenítica, por uma liga ferrítica, com o objetivo de redução e estabilidade nos custos. / With the increase of the market demand, both in Brazilian, and in the world, for the development of new technologies, cost and complexity reduction, the industrial processes have been investigating for innovative solutions. In order to this evolution to take place all industrial chain players would have to develop. Therefore all raw materials, such as steels, polymers, aluminum and other metals are in evidence to become the focus of investigation. The steel industry, in particular, has been searching for this evolution over the last years, working in their processes with the goal to increase the performance of the grades on the industrial processes, such as deep drawing, welding, and many others. The deep drawing process is a great motivator to the development of the steels, since it requires a high mechanical performance from the material, to absorb possible variations and difficulties which may occur in an industrial production line. In order to achieve this goal, time and resources must be spent to find the perfect combination between research centers and production processes, optimizing the chemical and mechanical characteristics of the steels, so the development of the whole chain can also advance. Within the deep drawing field of study, a good indicative to predict the material\'s performance is the Forming Limit Diagram (FLD) and in this work the concepts of these FLD\'s will be discussed and applied to two stainless steel grades: a ferritic stainless steel (DIN 1.4509) and an austenitc stainless steel (AISI 321). In addition, the main metallurgical and mechanical properties of these materials, related to the deep drawing, will be approached along with the best ways to apply this kind of information to the industrial practices, in order to increase the material performance and, whenever possible change the austenitic stainless steel to the ferritic stainless steel, in order to reduce and keep the costs stable.

Este trabalho é definido a partir da elaboração de uma metodologia de cálculo para a determinação da evolução dos parâmetros de anisotropia em chapas metálicas e na definição de uma nova superfície de escoamento anisotrópica. A metodologia proposta é fundamentada nas relações incrementais entre tensão e deformação da teoria clássica da plasticidade utilizando-se do critério de escoamento de Hill e baseado em um estado particular de tensão-deformação comum em processos de conformação mecânica, principalmente em regiões da peça onde ocorram dobras. A nova superfície de escoamento é definida a partir da superfície de Hill original, porém ponderada por um fator de correção o qual contempla uma evolução anisotrópica do encruamento. Este fator de correção é definido em função dos parâmetros evolutivos de anisotropia determinados pela metodologia proposta e um conceito particular é então adotado para a complementação deste novo modelo de superfície de escoamento. A contribuição científica apresentada estabelece o desenvolvimento do conjunto de equações que permite determinar a evolução dos parâmetros de anisotropia com o carregamento plástico e adicionalmente permite avaliar a evolução de nova superfície servindo como indicativo da formabilidade do material. Os resultados teóricos são comparados e discutidos com evoluções obtidas via ensaio normalizado de anisotropia. Além disso é realizada a aplicação do procedimento proposto em conjunto com análises numéricas via método dos elementos finitos para dois casos de processos de conformação. Desta forma tem-se uma contribuição para a representação do fenômeno de anisotropia plástica dado por um modelo evolutivo, cuja aplicação tem interesse em aprimoramento de algoritmos computacionais bem como em aplicações de cunho experimental como validações, predições e aprimoramentos de processos de conformação e outros. / This work is aimed to the elaboration of a new approach for prediction of anisotropy parameters evolution in sheet metal as well as definition of a new anisotropic yield surface. This approach is based on incremental relation between stress and strain from classical plasticity theory by using the Hill-48 yield criteria. Also, it is based on a particular stress-strain state, common to bending regions found in several sheet forming processes. The new yield surface is derived from the original Hill criteria, which was modified by a correcting factor proposed to represent an anisotropic evolution of the continuing plastic loading. This factor is a strict function of the evolutive anisotropy parameters generated by the present methodology. From this point, is adopted a special concept in order to reach a complete definition of the new model for yield surfaces. The scientific contribution presents the development of a set of equations in order to predict the evolution of the anisotropy parameters as function of plastic loading, and additionally, it is taken this new yield surface as an evaluation of material formability degree. The theoretical results are discussed and compared with results obtained from standardized anisotropy tests. Besides, the proposed procedure is applied, aided by numerical analysis using the finite element method to simulate two cases of sheet forming processes. Therefore it is presented a contribution to the representation of plastic anisotropy phenomenon using an evolutive model. The main interests for practical application of this work range from improvement of computational algorithms as well as experimental tests investigations, which are related to validation of this model, prediction and improvement of sheet metal forming processes.

Os Aços Avançados de Alta Resistência ou AHSS (do inglês Advanced High Strength Steels) apresentam muitas vantagens mecânicas em relação aos aços convencionais. Seu uso crescente na indústria automotiva deve-se principalmente à sua capacidade de possibilitar a redução de peso e, ao mesmo tempo, o aumento da segurança aos ocupantes do veículo em caso de colisões. No entanto, apresentam maiores dificuldades no que se refere à conformabilidade (maiores níveis de solicitação e desgaste das ferramentas, menor deformabilidade plástica, etc). Assim, alguns testes para avaliar a conformabilidade destes materiais ganham maior importância. É o caso do Teste de Expansão de Furos, cuja propriedade medida é a Razão de Expansão de Furos (REF). Neste trabalho investiga-se o processo de expansão de furos para o aço avançado de alta resistência (AHSS) martensítico DOCOL 190M, sob as seguintes condições de processo: duas formas de obtenção do furo (jato d’água e usinagem); duas geometrias distintas de punções (cônico de 60º e elíptico); diversos diâmetros do furo inicial; com e sem o uso de lubrificante; com acabamento diferenciado da borda do furo; e expansão com deslocamento do punção em etapas. Os experimentos demonstram que a expansão de furos possui uma estreita relação com a geometria do punção utilizado para a expansão, bem como com o diâmetro do furo inicial, acabamento da borda e condições de lubrificação. A partir dos resultados experimentais de expansão de furos foi possível realizar a calibração de um software de simulação computacional em relação ao dano crítico do material no momento da fatura na borda do furo. / Advanced High Strength Steels (AHSS) offer many mechanical advantages over conventional steels. Its increasing use in the automotive industry is mainly due to its ability to reduce weight and, at the same time, increase occupant safety in the event of collisions. However, they present greater difficulties with respect to the formability (higher levels of solicitation and wear of the tools, lower plastic formability, etc). Thus, some tests to evaluate the formability of these materials come to have greater importance. This is the case of the Hole Expansion Test, whose measured property is the Hole Expansion Ratio (REF). This work investigates the hole expansion process for a martensitic advanced high-strength steel (AHSS), DOCOL 190M, under the following process conditions: two ways of obtaining the hole (water jet and machining); two different geometries of punctures (conical of 60º and elliptical); various diameters of the initial hole; with and without the use of lubricant; with differentiated finishing of the hole edge; and expansion with punch displacement in steps. The experiments demonstrate that the hole expansion has a close relationship with the geometry of the punch used for the expansion, as well as the initial hole diameter, edge finish and lubrication conditions. From the experimental hole expansion results it was possible to carry out the calibration of a computational simulation software in relation to the critical damage of the material at the moment of hole edge rupture.

Os materiais usados nas indústrias de fabricação de máquinas para o setor de armazenagem e secagem de grãos, devem garantir o desempenho requerido, não gerando nenhum prejuízo ou descontentamento do cliente final. Esta pesquisa tem como objetivo principal, avaliar o desempenho do aço Galvalume® em relação ao aço Galvanizado NBR7008 quando conformados, quanto a resistência a corrosão de ambos os materiais. Para isso foram executados testes em amostras de chapas lisas e conformadas nos aços mencionados. As amostras foram avaliadas quanto à resistência à corrosão a partir de ensaio em câmara de névoa salina (chapas lisas) e ensaio de imersão (chapas conformadas). Além disso, as amostras foram caracterizadas quanto à espessura e morfologia dos revestimentos por MEV e perfilometria em (chapas conformadas). Também foi realizado o ensaio de envelhecimento em campo, que consistiu em avaliar o aspecto visual com ambas as chapas, montadas na tampa de um silo em uso na área rural. A partir dos resultados obtidos nos ensaios, antes e após a conformação mecânica, ficou evidenciada a influencia do processo de conformação sobre a resistência à corrosão do aço Galvanizado NBR7008. Observou-se que as áreas submetidas com as dobras das laterais tiveram a taxa de corrosão aumentada. O mesmo não ocorreu para o aço revestido com Galvalume®, o qual apresentou menor taxa de corrosão do que o aço Galvanizado NBR7008. Os resultados obtidos no ensaio de envelhecimento evidenciaram a grande diferença em relação ao aspecto visual dos painéis, observando-se no aço Galvanizado uma perda excessiva do brilho, com a escurecimento da chapa após 3 anos de exposição em zona rural. Já as chapas de aço Galvalume® mantiveram o brilho após todo esse período de exposição na mesma atmosfera evidenciando a sua superioridade quanto as intempéries. O custo inicial do aço Galvalume® é, em média, 12% mais elevado que o custo do aço galvanizado (NBR7008 ZC/Z275). Contudo é importante salientar que essas características quanto ao aspecto visual são determinantes para a aceitação dos silos pelos clientes. / The most used materials in the industry of manufacture of machines for the storage and grain drying department must ensure the required performance, and should not causing any loss or dissatisfaction to the final customer. This research has as main goal measuring the performance of Galvalume® steel compared to the Galvanized steel NBR7008, when conformed, evaluating the corrosion resistance of both materials. For that, tests were made on samples of plain steel sheet and conformed steel sheet with the mentioned kinds of steel. The samples were evaluated taking into consideration the corrosion resistance in immersion test (shaped plate) and salt spray test (flat sheet). Besides, the samples were described according to thickness and coating morphology by MEV and perfilometry. Also, a test of accelerated aging was made, which consisted in measuring visual aspect in both kinds of steel. They were assembled on the cover of a silo that was working, located in the countryside. From the results reached through the tests, before and after the mechanical conformation, the influence of conformed process on the corrosion resistance of the Galvanized steel NBR7008 was evidenced. It could be noted that the areas submitted with lateral folds had corrosion rates increased. But, with the Galvalume® steel was different, this one showed lower corrosion rate than Galvanized steel NBR7008. The results reached with the accelerated aging test showed the big difference related to visual aspects of the panels, in which an excessive brightness loss on the Galvanized steel, with the darkening of the steel sheet after 3 years of exposure in the countryside was observed. Whereas the Galvalume® steel sheet kept the brightness after all this period of exposure to the same atmosphere, showing its superiority in corrosion resistance. The cost of Galvalume® steel is about 12% higher than cost of Galvanized steel (NBR7008 ZC/Z275). However it is important to point these attributes, regarding to visual aspect, which are determinants for good acceptance of silos by the customers.

Silos metálicos para armazenagem de diferentes tipos de produto são muito empregados no Brasil, isso faz com que compreender melhor o funcionamento deste tipo de sistemas estrutural possa levar a soluções mais inteligentes e econômicas. Com esse intuito no presente trabalho estudam-se as colunas de sustentação de um tipo de silo metálico para armazenagem de ração animal. Neste estudo as colunas foram analisadas seguindo as determinações da norma brasileira de dimensionamento de perfis conformados a frio e com modelos numéricos de diferentes níveis de complexidade. Primeiramente se estudou o perfil conformado a frio utilizado nas colunas dos silos através do método das faixas finitas e obtiveram-se as forças axiais de flambagem local e distorcional elástica. Estes valores foram utilizados no método da resistência direta para obtenção dos índices de esbeltez associados a estes modos de flambagem. Foram definidas as forças axiais de colapso, seguindo as metodologias da norma ABNT NBR 14762:2010 (método das larguras efetivas, seção efetiva e resistência direta) para diversos comprimentos do perfil. Foi desenvolvido um modelo numérico para cálculo via método dos elementos finitos, considerando não linearidades materiais e geométricas e imperfeições geométricas iniciais. Os resultados obtidos através deste modelo numérico foram comparados com os obtidos através da norma ABNT NBR 14762:2010. Após ajuste do modelo numérico se realizou um estudo paramétrico para conhecer a influência da rigidez de fixação, entre a coluna de sustentação e o corpo silo, na força de colapso do perfil. São aplicadas diversas condições de contorno com o objetivo de aproximar o modelo numérico das condições reais de fixação da coluna. Finalmente os resultados obtidos são utilizados para determinar a relação entre a força resistente do perfil e a força solicitante na coluna do silo segundo as condições usuais de segurança referentes aos estados-limites últimos determinados pela ABNT NBR 14762:2010. / Tubular steel silos for storage of different product types are widely used in Brazil. The knowledge of these structural systems can result to smarter and economic solutions. In this work is studied the structural columns of some bulk feed tanks with the national standard design code and numeric models with several complexity level. First were studied the cold-formed steel member used in the silo’s columns with the finite strip methods, and were obtained the elastic local/distorcional buckling axial forces. These values were used with the Direct Strength Method to find out slenderness ratios associated with these modes of buckling. The axial collapse forces were defined following the conception of standard ABNT NBR 14762:2010(using the methods of effective width, effective section and direct resistance) for several members’ lengths. A numeric model was development to calculate with finite elements method, considering materials and geometrics nonlinearities with initial geometric imperfections. The results obtained by this numeric model were compared with those obtained by the standard ABNT NBR 14762:2010. After the numeric model adjust, a parametric study was made to know the influences of the connection stiffness between the column and the silo’s cylindrical wall, in the member’s allowable axial strength. Several boundary conditions were applied with the main purpose to approximate the numeric model with the actual columns' end conditions. Finally the obtained results were used to determine the ration between the axial allowable strength and the required load on the silo’s columns by the usual safety conditions using the ultimate limit state determined by the ABNT NBR 14762:2010.