Modelo Termomicroestrutural para Determinacao de Variaveis Operacionais e Metalurgicas para Utilizao em Simulacao....
Nome: MARCELO LUCAS PEREIRA MACHADO
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 15/07/2005
Resumo: 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
