[pt] Esta dissertação teve como objetivo desenvolver um modelo através da técnica de planejamento de experimentos aplicado ao processo de laminação a frio para fabricação de aços especiais utilizados no segmento de mercado de bebidas carbonatadas. O processo consiste na transformação através da redução da espessura de uma bobina de aço laminada a quente e depois decapada para remoção do óxido, em uma bobina com espessura final desejada pelo cliente. Este processo envolve variáveis controláveis e não controláveis, que interagem umas com as outras afetando a variável resposta que é a espessura final do produto. As questões fundamentais são entender como as variáveis controláveis afetam a variável resposta? Quais são as mais influentes? Existem interações entre estas variáveis? É possível elaborar um modelo adequado para o problema? A técnica do planejamento fatorial fracionado não só torna possível encontrar tais respostas para as questões levantadas, mas também, abre novas perspectivas de aplicação desta poderosa ferramenta nos processos de produção, onde é bastante comum encontrar situações semelhantes ao estudo proposto por este trabalho. A realização deste projeto compreendeu, uma descrição do problema, uma revisão bibliográfica com as etapas necessárias para execução de um planejamento de experimentos, escolha das variáveis controláveis que integraram o experimento, a execução do experimento, a análise dos resultados, uma abordagem dos Modelos Lineares Generalizados e validação do modelo através de ajuste dos parâmetros do processo conforme indicado através da análise dos resultados. A aplicação desta metodologia e a implementação das alterações propostas proporcionaram robustez ao processo de forma que mesmo quando ocorrem as perturbações das variáveis não controláveis, ainda assim a espessura permanece dentro das tolerâncias especificadas. Proporcionou ainda uma redução na variação de ± 1.5% para ± 1.0% , quando era de se esperar a necessidade de investimentos em tecnologia o que tornaria o produto mais caro e menos competitivo frente aos sucedâneos. Os resultados alcançados possibilitam a defesa de mercado através de uma maior competitividade obtida pelo menor custo dos produtos em aço. / [en] This dissertation aims to develop a model by using experiment planning techniques applied to cold-rolling process to manufacture special steels utilized in the carbonated beverage market segment. The process consists of downgauging hot-rolled coil, which is further pickled for oxide removal, into a coil with the final thickness required by customer. It involves controlled and uncontrolled variables, which interact with one another, thus affecting the response variable, i..e, product´s final thickness. Some of the fundamental questions to be asked include: How do controlled variables affect response variable? What are the most influential ones? Are there interactions among such variables? Is it possible to work out an appropriate model to address this problem? The fragmented factor planning technique provides answers to the questions raised, by breaking new grounds in terms of using this powerful tool in manufacturing processes , where situations similar to those suggested by this study are fairly common. It includes a description of the problem, a bibliography review with the required steps to conduct the experiment planning, choice of controlled variables which make up the experiment as well as its execution, result analysis, an approach to Generalized Linear Models, and validation of model by adjusting process analysis as shown in the result analysis. Applying this methodology and implementing the proposed changes bolstered the process in such a way that even when disturbances of uncontrolled variables occur the thickness remains within the specified tolerances. Additionally, a further reduction in variation ranging from ± 1.5% to ± 1.0% was achieved, where technology investment would be required, thereby making steel products more expensive and less competitive against other competing products, thus ensuring competitiveness.

No description available.

The present study focuses on developing a relationship between process variables, mechanical properties and post weld microstructure in Friction Stir Welded HSLA 65 steel. Fully consolidated welds can be produced in HSLA 65 steel by PCBN Convex-Scrolled-Shoulder-Step-Spiral (CS4) tool over a wide range of parameters. Microstructures in the nugget center (NC) are dominated by lath bainite and a few polygonal/allotriomorphic grain boundary ferrites. FSW dependent variables are related to FSW independent variables by non-linear relationship. Heat input is identified to be the best parameter index to correlate with microstructures. With increasing heat input, the volume of bainite is reduced, the shape of bainite is more curved and grain/lath size become coarser. A linear relationship was established between heat input and semi-quantitative post-weld microstructures based on the optical microstructures. Further analysis has been applied on the NC to obtain more fundamental understanding of FSW. The new approach via Orientation Imaging Microscopy (OIM) was developed to acquire quantitative microstructural data including bainite lath/packet and prior austenite grain size (PAG). A linear relationship between heat input and quantitative microstructural features in the NC have been established. Mechanical properties exhibits linear relationship with heat input. These correlations can be utilized to determine FSW weld parameter to get desired mechanical properties welds.