Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:46:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 87965.pdf: 8360616 bytes, checksum: 8bd86fe0121c3317f2e8c9f2129cbe95 (MD5) Previous issue date: 1990 / É escrita a aplicação do teste de Lehigh que permite uma medida quantitativa direta do nível de restrição requerido para ocorrência de decoesão lamelar. Aços estruturais convencionais com estricção em Z superior a 20% mostraram resistência a decoesão lamelar, só observado para níveis de restrição de soldagem da ordem do limite de resistência do material. A comparação dos resultados dos testes de Lehigh com testes indiretos de suscetibilidade mostrou que há melhor correlação com os valores de estricção em Z, medidos na região próxima a superfície da chapa laminada. Os resultados permitem questionar a aplicabilidade do método recomendado pelo IIW, para tração na direção-Z, que nem sempre é representativo, em especial para aços semi-acalmados. Além disso, a anisotropia na chapa-matriz verificada em um aço tipo ASTM-A36 mostrou ser importante o critério de amostragem adotado pelo fabricante de aço. Finalmente, para um aço BS4360 com controle de inclusões, não suscetível a decoesão lamelar, é comentada a possibilidade da ocorrência de trinca devido a globulização incompleta de sulfetos.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2288_TeseDoutoradoMarceloLucasPereiraMachado.pdf: 2792035 bytes, checksum: 981f4be11d2ed90c5f5e3892ce845fe6 (MD5) Previous issue date: 2005-07-15 / Devido a forte relação entre as mudanças microestruturais e as propriedades mecânicas do aço durante a laminação à quente, faz-se cada vez mais necessário o desenvolvimento de modelos que levem em consideração propriedades metalúrgicas do aço e variáveis operacionais, com o objetivo de otimizar o processo. O modelo termomicroestrutural desenvolvido calcula a tensão de escoamento média levandando em consideração a deformação acumulada entre passes de maneira a se incorporar o efeito da recristalização estática, dinâmica e metadinâmica. Este modelo termomicroestrutural também permite calcular o tamanho de grão da austenita entre passes de laminação e o tamanho de grão da ferrita após a saída do material da última cadeira de laminação. O modelo calcula a carga de laminação em todas as cadeiras levando em consideração o efeito das tensões entre cadeiras aplicadas no material que está sendo laminado e a medida do espaçamento entre os cilindros de trabalho (gap) como dados de entrada. Desta forma, a espessura de saida do material de uma dada cadeira de laminação ou a espessura de entrada do material na cadeira seguinte seja calculada. Foi desenvolvido um modelo térmico, onde as equações térmicas utilizam modelos matemáticos consagrados que tratam das trocas térmicas do aço durante o processo de laminação. Com isto, o modelo termomicroestrutural pode calcular as variações térmicas, microestruturais e de tensão de escoamento média que ocorrem no aço e também a carga de laminação, a espessura de saída e temperaturas de entrada e saída do aço em cada cadeira, durante a laminação a quente. O modelo mostrou boa concordância com os dados industriais de diferentes laminações e para diferentes tipos de aços ao carbono e microligados e também para dados de literatura. Foram então introduzidos distúrbios operacionais no modelo termomicroestrutural e foi levantada curvas de sensibilidade que mostraram as alterações que estes distúrbios provocam nas propriedades do aço, como tensão de escoamento média, tamanho de grão, temperatura de laminação, espessura de saída do material e carga de laminação, não somente na cadeira de laminação em questão, mas o efeito também nas demais cadeiras. Utilizando as simulações feitas, foram elaborados conjuntos de regras qualitativas que possibilita determinar quais as ações a serem tomadas diante de distúrbios na espessura e/ou temperatura de entrada e/ou tensão de escoamento média e as correções a serem feitas nas variáveis manipuladas que são o gap, tensão a ré, tensão a frente e velocidade do cilindro de trabalho, visando a recuperação da espessura, melhores propriedades mecânicas e redução na carga de laminação. Desta forma, pode-se definir as prioridades e tolerâncias que se deseja obter com relação às propriedades mecânicas do material, microestrutura e espessura de saída da tira e também como parâmetro operacional, a carga de laminação. Estas bases de regras servem de suporte para se desenvolver algum tipo de programação visando controle do processo de laminação a quente utilizando técnicas de controles não convencionais

Este trabalho descreve a aplicação de modelos de alargamento teóricos de Wusatowski, Köster, Siebel e Ekelund com o objetivo de calcular o alargamento na laminação a quente de barras chatas em um laminador tipo trio e definir qual dos modelos de alargamento se aproxima mais de amostras retiradas do laminador. Amostras em cada passe foram retiradas de um perfil chato 16 x 130 mm de aço ASTM A36/A-36 M 04, com plano de passe apresentando uma bitola de entrada quadrada de 130 x 130 mm, em onze passes no laminador para uma bitola final de 16 x 130 mm.. O modelo teórico de Ekelund para força de laminação foi aplicado ao modelo de Hensel e Spittel para variação de temperatura na laminação a fim de se estimar a temperatura a cada passe. Os resultados teóricos de variação de temperatura obtidos foram aplicados nos modelos de alargamento de Köster e Ekelund com a finalidade de verificar a influencia da temperatura nos resultados finais dos modelos de alargamento. Os resultados obtidos indicam que os modelos de Köster e Siebel apresentam melhores resultados comparando com os valores experimentais e os valores calculados nas equações teóricas, sendo que o modelo de Siebel mostrou-se de melhor utilização, pela sua simplicidade na aplicação. A influencia da temperatura nos modelos de alargamento de Köster e Ekelund foi de pequena magnitude. / This dissertation describes the application of Wusatowski s spread theoretical model, Köster s spread theoretical model, Siebel s spread theoretical model, and Ekelund s spread theoretical model wich the purpose of calculating the spread on hot rolling mill band in a single line three high rolling mill, and define which spread model is closer to the samples taken from the rolling mill. Samples were withdrawn pass by pass from a 16 x 130 mm band with steal norm ASTM A36/A-36 M 04, with a pass design showing a square section with 130 x 130 mm, in eleven passes in the rolling mill to turn into a band section with 16 x 130 mm. Eke1und's theoretical model for rolling force was applied on Hensel and Spittel's theoretical model to temperature variation on rolling mill to estimate the temperature on each pass. The theoretical results of temperature variation calculated were applied in Köster s spread model and Ekelund s spread model to get the temperature influence on the final results of the spread models. The results indicate that Köster s model and Siebel s model present better result comparing to the experimental values and the ones calculated on the theoretical equations. Siebel s model showed a better result, due to its simplicity on the application. The temperature influence on Köster s spread model and Ekelund s spread model were small.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Ciências e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T18:26:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 270041.pdf: 5257587 bytes, checksum: a6b95ca8c3ba3a3d0dae24d50b49b9e5 (MD5) / Neste trabalho estudaram-se comparativamente o processo de têmpera convencional com processos alternativos de têmpera direta localizada no aço 15B28, para verificar a possibilidade de substituição da têmpera convencional no processo de fabricação de lâminas motoniveladoras. Foi avaliado o efeito da temperatura de homogeneização (reaquecimento) e sem homogeneização após a laminação em três condições de têmpera direta e comparada com a convencional através das propriedades mecânicas e microestruturais. No processo de têmpera convencional, a têmpera é efetuada em todo o perfil e na têmpera direta localizada só em uma região da lâmina. Na têmpera direta localizada foram definidas três regiões para serem estudadas. Como mostra a seguir: região 3, região imersa em água # sujeita ao desgaste durante a utilização, onde apresenta maior dureza , região 2 # intermediária, fica localizada acima da linha d#água com resfriamento ao ar e região1, também com resfriamento ao ar, essa região é onde se efetua os dois tipos de furação (redonda e quadrada) para fixação das lâminas nas motoniveladoras. O estudo mostrou que maiores valores de tenacidade e ligeiramente maiores valores de resistência na região de maior dureza, foram obtidos na condição de têmpera convencional. Estes resultados foram associados ao refino da microestrutura e tamanho de grão austenítico. / In this work it was studied comparatively the processo of conventional quench with alternative processes of direct quench located in the steel 15B28, to verify the possibility of replacing the conventional quench in the manufacture process of grader blades. It was evaluated the effect of homogenization temperature (reheating) and without homogenization after rolling in three conditions of direct tempering and compared with the conventional through the mechanical properties and microstructures. In the conventional process of quenching, the quench is done throughout the profile and direct quench located only in a region of the blade. In the located direct quench were defined three regions to be studied. As shown as follows: region 3, region immersed in water # subject to wear during use, where present greater hardness, region 2 # intermediate, located above the water line with air drilling and region 1, also with air cooling, this region is where it occurs both types of drilling (round and square) for setting the values in motor graders. The study showed that higher values of tenacity and slightly higher of resistance in the region of greater hardness, were obtained on condition of conventional quench. These results were associated to the refining of the microstructure and size of austenitic grain. As the main goal for the industry that has financed this study we have: the improvement of product quality and the reduction of processing cost in the manufacture of grader blades produced by METISA.

Este trabalho descreve a aplicação de modelos de alargamento teóricos de Wusatowski, Köster, Siebel e Ekelund com o objetivo de calcular o alargamento na laminação a quente de barras chatas em um laminador tipo trio e definir qual dos modelos de alargamento se aproxima mais de amostras retiradas do laminador. Amostras em cada passe foram retiradas de um perfil chato 16 x 130 mm de aço ASTM A36/A-36 M 04, com plano de passe apresentando uma bitola de entrada quadrada de 130 x 130 mm, em onze passes no laminador para uma bitola final de 16 x 130 mm.. O modelo teórico de Ekelund para força de laminação foi aplicado ao modelo de Hensel e Spittel para variação de temperatura na laminação a fim de se estimar a temperatura a cada passe. Os resultados teóricos de variação de temperatura obtidos foram aplicados nos modelos de alargamento de Köster e Ekelund com a finalidade de verificar a influencia da temperatura nos resultados finais dos modelos de alargamento. Os resultados obtidos indicam que os modelos de Köster e Siebel apresentam melhores resultados comparando com os valores experimentais e os valores calculados nas equações teóricas, sendo que o modelo de Siebel mostrou-se de melhor utilização, pela sua simplicidade na aplicação. A influencia da temperatura nos modelos de alargamento de Köster e Ekelund foi de pequena magnitude. / This dissertation describes the application of Wusatowski s spread theoretical model, Köster s spread theoretical model, Siebel s spread theoretical model, and Ekelund s spread theoretical model wich the purpose of calculating the spread on hot rolling mill band in a single line three high rolling mill, and define which spread model is closer to the samples taken from the rolling mill. Samples were withdrawn pass by pass from a 16 x 130 mm band with steal norm ASTM A36/A-36 M 04, with a pass design showing a square section with 130 x 130 mm, in eleven passes in the rolling mill to turn into a band section with 16 x 130 mm. Eke1und's theoretical model for rolling force was applied on Hensel and Spittel's theoretical model to temperature variation on rolling mill to estimate the temperature on each pass. The theoretical results of temperature variation calculated were applied in Köster s spread model and Ekelund s spread model to get the temperature influence on the final results of the spread models. The results indicate that Köster s model and Siebel s model present better result comparing to the experimental values and the ones calculated on the theoretical equations. Siebel s model showed a better result, due to its simplicity on the application. The temperature influence on Köster s spread model and Ekelund s spread model were small.

Neste trabalho, sao estudados aspectos de relevância na calibração para a laminação do fio-máquina. ~ apresentado inicialmente um modelo que determina as áreas das secçoes e os tipos de calibres na seqüência de redução, sendo que o mesmo mostra-se adequado em avaliação por comparação com resultados da literatura. Descrevem-se também três modelos matemáticos de alargamento-- Ekelund,Kõster e Wusatowski-- os quais, ao serem avaliados para chatos (experimentalmente) e canais (literatura), exibem resultados satisfatórios, especialmente para o c~ so dos chatos. Apresentam-se, adicionalmente, expressões para o dimensionamento de canais (cálculo de parâmetros geométricos), com as mesmas mostrando resultados bastante bons na avaliação (comparação com a literatura) a qual são submetidas. Analisa-se ainda urna expressão para cálculo do tamanho de grao durante a laminação; os resultados experimentais sugerem ser adequada essa expressao: a avaliação em pauta é realizada numa laminação piloto de chatos, abrindo-se caminho para estudos futuros referentes a calibres. Finalmente, é apresentado o modelo de Ekelund para o cálculo da força de laminação. Mediante a utilização de microcomputador, sao realiza dos cálculos e desenhos de canais e calibres, sendo que os soft wares desenvolvidos baseiam-se nas expressões analisadas. / Important aspects on the calibration in the wire rods rolling have been studied. It is initially presented a model which determines the section areas and the caliper types in the reduction sequence. Results obtained using this model showed a good agreement with literature data. Three mathernatical models to calculate the spread -- Ekelund, Kõster and Wusatowski are evaluated. Experimental results (flat rolling) and literature data (calipers rolling) were compared with these three models. Again, it was found a good agreement, especially in the flat case. In addition, expressions to calculate the geometrical parameters of channels exhibit good results in a comparison with literature data. It was also analyzed an expression to calculate the grain size during the rolling process. The experimental results suggest that this expression is adequated. This evaluation was made upon a pilot rolling of flat, and intends to be an initial point to future studies concerning to calipers. Finally it is present the Ekelund model to calculate the rolling force. Calculations and designs of channels and were made employing a microcomputer. The softwares are based on the expressions analyzed.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2747_Tese.Erlon Cavazzana.pdf: 7138061 bytes, checksum: 8a55f12f5105288f959b8eca9ea63d09 (MD5) Previous issue date: 2012-12-28 / Esta tese apresenta contribuições ao estudo viabilidade de controle de laminadores de produtos planos, propondo uma estratégia baseada nas técnicas Gain Scheduling clássica. A qualidade da tira laminada está relacionada à minimização da variação da espessura de saída da tira e do coroamento da mesma. É possível atuar em diferentes subsistemas do processo para buscar a qualidade desejada. Além disso, fatores econômicos como produtividade e custo, incluindo o custo de manutenção do sistema, são extremamente importantes na sociedade moderna, impulsionando a demanda por tecnologias avançadas que melhoram esses fatores. O sistema proposto utiliza um controlador não-linear com um integrador no ramo direto entre o controlador e a planta, que simplifica o projeto Gain Scheduling. Um método baseado em reguladores ótimos Quadráticos é utilizado na sintonia dos controladores lineares, e os ganhos do controlador global são obtidos pela interpolação dos ganhos sintonizados. Também foi desenvolvido um mecanismo de suavização de ação de controle que permite obter melhorias no processo. O controlador proposto é testado em diversos subsistemas do processo, quais sejam> subsistema da bobinadeira, da desbobinadeira, do ajuste de gap e do tensionamento da tira. Cada subsistema é capaz de atuar em um determinado parâmetro operacional para recuperar o ponto de operação do sistema frente aos distúrbios de processo. Resultados de simulação são apresentados Resultados de simulações são apresentados, utilizando dados teóricos e dados reais da indústria para mostrar a viabilidade desse controlador. Testes comparativos do controlador Gain Scheduling com um controlador de ganhos fixo mostraram que o primeiro alcança desempenho superior em todos os casos analisados. Além disso, a metodologia desenvolvida serve de base para o desenvolvimento de outras propostas

Neste trabalho, sao estudados aspectos de relevância na calibração para a laminação do fio-máquina. ~ apresentado inicialmente um modelo que determina as áreas das secçoes e os tipos de calibres na seqüência de redução, sendo que o mesmo mostra-se adequado em avaliação por comparação com resultados da literatura. Descrevem-se também três modelos matemáticos de alargamento-- Ekelund,Kõster e Wusatowski-- os quais, ao serem avaliados para chatos (experimentalmente) e canais (literatura), exibem resultados satisfatórios, especialmente para o c~ so dos chatos. Apresentam-se, adicionalmente, expressões para o dimensionamento de canais (cálculo de parâmetros geométricos), com as mesmas mostrando resultados bastante bons na avaliação (comparação com a literatura) a qual são submetidas. Analisa-se ainda urna expressão para cálculo do tamanho de grao durante a laminação; os resultados experimentais sugerem ser adequada essa expressao: a avaliação em pauta é realizada numa laminação piloto de chatos, abrindo-se caminho para estudos futuros referentes a calibres. Finalmente, é apresentado o modelo de Ekelund para o cálculo da força de laminação. Mediante a utilização de microcomputador, sao realiza dos cálculos e desenhos de canais e calibres, sendo que os soft wares desenvolvidos baseiam-se nas expressões analisadas. / Important aspects on the calibration in the wire rods rolling have been studied. It is initially presented a model which determines the section areas and the caliper types in the reduction sequence. Results obtained using this model showed a good agreement with literature data. Three mathernatical models to calculate the spread -- Ekelund, Kõster and Wusatowski are evaluated. Experimental results (flat rolling) and literature data (calipers rolling) were compared with these three models. Again, it was found a good agreement, especially in the flat case. In addition, expressions to calculate the geometrical parameters of channels exhibit good results in a comparison with literature data. It was also analyzed an expression to calculate the grain size during the rolling process. The experimental results suggest that this expression is adequated. This evaluation was made upon a pilot rolling of flat, and intends to be an initial point to future studies concerning to calipers. Finally it is present the Ekelund model to calculate the rolling force. Calculations and designs of channels and were made employing a microcomputer. The softwares are based on the expressions analyzed.

Este trabalho descreve a aplicação de modelos de alargamento teóricos de Wusatowski, Köster, Siebel e Ekelund com o objetivo de calcular o alargamento na laminação a quente de barras chatas em um laminador tipo trio e definir qual dos modelos de alargamento se aproxima mais de amostras retiradas do laminador. Amostras em cada passe foram retiradas de um perfil chato 16 x 130 mm de aço ASTM A36/A-36 M 04, com plano de passe apresentando uma bitola de entrada quadrada de 130 x 130 mm, em onze passes no laminador para uma bitola final de 16 x 130 mm.. O modelo teórico de Ekelund para força de laminação foi aplicado ao modelo de Hensel e Spittel para variação de temperatura na laminação a fim de se estimar a temperatura a cada passe. Os resultados teóricos de variação de temperatura obtidos foram aplicados nos modelos de alargamento de Köster e Ekelund com a finalidade de verificar a influencia da temperatura nos resultados finais dos modelos de alargamento. Os resultados obtidos indicam que os modelos de Köster e Siebel apresentam melhores resultados comparando com os valores experimentais e os valores calculados nas equações teóricas, sendo que o modelo de Siebel mostrou-se de melhor utilização, pela sua simplicidade na aplicação. A influencia da temperatura nos modelos de alargamento de Köster e Ekelund foi de pequena magnitude. / This dissertation describes the application of Wusatowski s spread theoretical model, Köster s spread theoretical model, Siebel s spread theoretical model, and Ekelund s spread theoretical model wich the purpose of calculating the spread on hot rolling mill band in a single line three high rolling mill, and define which spread model is closer to the samples taken from the rolling mill. Samples were withdrawn pass by pass from a 16 x 130 mm band with steal norm ASTM A36/A-36 M 04, with a pass design showing a square section with 130 x 130 mm, in eleven passes in the rolling mill to turn into a band section with 16 x 130 mm. Eke1und's theoretical model for rolling force was applied on Hensel and Spittel's theoretical model to temperature variation on rolling mill to estimate the temperature on each pass. The theoretical results of temperature variation calculated were applied in Köster s spread model and Ekelund s spread model to get the temperature influence on the final results of the spread models. The results indicate that Köster s model and Siebel s model present better result comparing to the experimental values and the ones calculated on the theoretical equations. Siebel s model showed a better result, due to its simplicity on the application. The temperature influence on Köster s spread model and Ekelund s spread model were small.

Neste trabalho, sao estudados aspectos de relevância na calibração para a laminação do fio-máquina. ~ apresentado inicialmente um modelo que determina as áreas das secçoes e os tipos de calibres na seqüência de redução, sendo que o mesmo mostra-se adequado em avaliação por comparação com resultados da literatura. Descrevem-se também três modelos matemáticos de alargamento-- Ekelund,Kõster e Wusatowski-- os quais, ao serem avaliados para chatos (experimentalmente) e canais (literatura), exibem resultados satisfatórios, especialmente para o c~ so dos chatos. Apresentam-se, adicionalmente, expressões para o dimensionamento de canais (cálculo de parâmetros geométricos), com as mesmas mostrando resultados bastante bons na avaliação (comparação com a literatura) a qual são submetidas. Analisa-se ainda urna expressão para cálculo do tamanho de grao durante a laminação; os resultados experimentais sugerem ser adequada essa expressao: a avaliação em pauta é realizada numa laminação piloto de chatos, abrindo-se caminho para estudos futuros referentes a calibres. Finalmente, é apresentado o modelo de Ekelund para o cálculo da força de laminação. Mediante a utilização de microcomputador, sao realiza dos cálculos e desenhos de canais e calibres, sendo que os soft wares desenvolvidos baseiam-se nas expressões analisadas. / Important aspects on the calibration in the wire rods rolling have been studied. It is initially presented a model which determines the section areas and the caliper types in the reduction sequence. Results obtained using this model showed a good agreement with literature data. Three mathernatical models to calculate the spread -- Ekelund, Kõster and Wusatowski are evaluated. Experimental results (flat rolling) and literature data (calipers rolling) were compared with these three models. Again, it was found a good agreement, especially in the flat case. In addition, expressions to calculate the geometrical parameters of channels exhibit good results in a comparison with literature data. It was also analyzed an expression to calculate the grain size during the rolling process. The experimental results suggest that this expression is adequated. This evaluation was made upon a pilot rolling of flat, and intends to be an initial point to future studies concerning to calipers. Finally it is present the Ekelund model to calculate the rolling force. Calculations and designs of channels and were made employing a microcomputer. The softwares are based on the expressions analyzed.