Avaliação do tamanho de grão de um forjado a quente via simulação numérica

Abstract

No presente trabalho, vamos fazer uma comparação do tamanho de grão entre experimentos na fabrica e obtidos por simulação via software Qform. Juntamente com o software foram utilizadas as fórmulas encontradas na literatura para a recristalização dinâmica, estática e metadinâmica. São fatores determinantes nesta avaliação: a temperatura de forjamento, a taxa de deformação, dando origem ao parâmetro criado por Zenner-Hollomon e a deformação verdadeira. Para fazer uma validação experimental dos resultados encontrados via simulação numérica e os cálculos teóricos para determinação do tamanho de grão após o processo de forjamento a quente foi feita uma comparação através de gráficos. Busca-se determinar um modelo para predição do tamanho de grão final de um componente forjado através de alterações nas variáveis envolvidas no processo. Posteriormente aumentada a confiabilidade do modelo matemático, os resultados encontrados servirão como fonte para novas alterações nos parâmetros de conformação a quente. Consequentemente obteremos respostas de forma mais eficaz e com menor custo. Estas modificações terão impacto direto no tamanho de grão final que buscamos alcançar conforme especificações dos clientes. Por fim, os cálculos realizados para predição do tamanho de grão final após a recristalização metadinâmica, estática e dinâmica estão bem aproximados do tamanho de grão real realizado por metalografia e medidos pelo método de interseção linear media.

In this paper, we make a comparison of grain size between experiments in the plant and obtained by simulation via software Qform. Along with the software we used the calculations found in literature for the metadynamic, static and dynamic recrystallizations. Are determining factors in this evaluation: the temperature of forging, the deformation rate, giving rise to the parameter created by Zenner-Hollomon and true strain. To make an experimental validation of the results found by numerical simulation and theoretical calculations to determine the grain size after hot forging process was done through a comparison of graphs. Looking to establish a model for prediction of final grain size of a component wrought by changes in the variables involved. Further enhanced reliability of the mathematical model, the results will serve as a source for new changes in the parameters of hot forging. Therefore we will obtain answers more effectively and at lower cost. These changes have direct impact on the final grain size as we seek to reach customers' specifications. Finally, the calculations performed to predict the final grain size after metadinamic, static and dynamics recrystallizations are well approximate the actual grain size achieved by metallography and measured by the average liner intercept method.