Otimização do processo de resfriamento do aço mola SAE 9254 durante a laminação

Abstract

A otimização de processos e a redução de custos são os dois principais fatores que sustentam a competitividade das indústrias atualmente. Diante deste cenário, buscou-se otimizar o processo de fabricação de barras trefiladas de aço mola SAE 9254, através da eliminação do recozimento anterior ao processo de trefilação, por intermédio de um resfriamento controlado no cooling conveyor, na laminação.. Para isso, a taxa de resfriamento do fio-máquina após a laminação foi variada a fim de garantir a homogeneização da dureza ao longo das espiras, característica essa essencial para o processamento na trefila. Além da redução de custos com o recozimento, se o objetivo fosse alcançado, poder-se-ia otimizar o processo de reaquecimento deste aço na laminação. Como resultado, seria possível melhorar a qualidade superficial do fio-máquina e, por conseqüência, aumentar o rendimento metálico do produto, sem que a descarbonetação máxima e média fossem prejudicadas. Os experimentos foram desenvolvidos com base no resfriamento do fio-máquina no cooling conveyor. Durante o processamento na laminação, foi realizada uma amostragem especial a fim de mapear a variação das propriedades ao longo das espiras. Os resultados apontaram que é possível a otimização do processo de fabricação do aço mola SAE 9254, principalmente para a condição de resfriamento na laminação quando utilizado um escalonamento na velocidade de transporte do fio-máquina no cooling conveyor. Este incremento nas velocidades de deslocamento do material, feita através do escalonamento da velocidade, propicia uma alteração nos “pontos quentes” das espiras, gerando uma uniformidade maior em seu resfriamento, garantindo assim, uma homogeneidade nas propriedades mecânicas.

The process optimization and cost reduction are the two main factors that gives sustainability for today industries competitiveness. For this reason, it was attempted to optimize the manufacturing process of cold draw bars of SAE 9254 spring steel by eliminating pre-annealing of wire drawing, through a controlled cooling on the cooling conveyor, in the rolling mill process. For this, the cooling rate of wire rod after rolling process was varied to ensure the homogeneity of hardness along the coil, the essential feature for wire drawing process. In addition to reducing costs annealing, if the purpose was reached, the reheating process would be optimized in the rolling mill. As a result, it would be possible to improve the surface quality of wire rod and, consequently, increase the metallic yield of the product, without the decarburization maximum and average were damaged. The experiments were developed based on wire rod cooling thermograph in the cooling conveyor. During rolling mill processing, special sampling was performed to map the variation of properties along the coils. The results showed that it is possible to optimize the manufacturing process of the SAE 9254 spring steel, mainly for the cooling condition in the rolling process when scaling speeds in wire rod transportation was used on the cooling conveyor. This speed increase of the material transportation, through the scaling speed, provides a change in "hot spots" of the coils, generating a greater uniformity in their cooling, thus ensuring uniformity in mechanical properties.