Validação experimental da simulação via DICTRA® de curvas TRC de aços inoxidáveis dúplex
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Tipo de produção
Dissertação
Data
2024
Autores
Andrade, Rayanne Araújo
Orientador
Magnabosco, R.
Periódico
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Citação
ANDRADE, Rayanne Araújo. Validação experimental da simulação via DICTRA® de curvas TRC de aços inoxidáveis dúplex. 2024. 154 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2024. Disponível em: Texto na íntegra.
Texto completo (DOI)
Palavras-chave
Aço inoxidável dúplex,TRC,Simulação computacional
Resumo
O presente trabalho tem como objetivo a construção do diagrama TRC (Transformação sob Resfriamento Contínuo) utilizando o software DICTRA® para o início da formação de sigma do aço inoxidável dúplex, seguindo de uma validação experimental. Com o auxílio do Thermo-Calc® obteve-se o diagrama de equilíbrio para determinar a temperatura de solubilização para uma microestrutura composta por 50% ferrita e 50% austenita, e a composição química das fases. Deste modo, as simulações de cinética de formação da fase sigma via DICTRA® foram realizadas para diferentes taxas de resfriamento, variando entre 0,01°C/s e 1°C/s, a partir da temperatura de solubilização anteriormente determinada. Foi utilizada a metodologia de 2 estágios modificada, com a qual foi possível desenvolver uma curva TRC para uma composição de liga real de um aço inoxidável superdúplex. A metodologia empregada revelou resultados altamente promissores, uma vez que os dados gerados pelo DICTRA® corroboraram com as observações experimentais. A análise das curvas de formação da fase sigma, tanto pelo software quanto pela abordagem experimental, ressalta a eficácia do DICTRA® em auxiliar na investigação da formação da fase sigma em aços inoxidáveis superdúplex. Em taxas mais elevadas de resfriamento, a formação da fase sigma é substancialmente reduzida, o que torna desafiadora a sua quantificação precisa. Isso dificulta a determinação de uma taxa crítica de resfriamento experimental. Os resultados das simulações, em concordância com os dados experimentais, oferecem uma abordagem mais segura para determinar essa taxa crítica de processo por meio de uma metodologia computacional, evitando a necessidade de desenvolver curvas TRC experimentais
The present work aims to construct the Continuous Cooling Transformation (CCT) diagram using DICTRA® software for the onset of sigma phase formation in duplex stainless steel, followed by experimental validation. With the assistance of Thermo-Calc®, the equilibrium diagram was obtained to determine the solutionizing temperature for a microstructure composed of 50% ferrite and 50% austenite, as well as the chemical composition of the phases. Thus, simulations of sigma phase formation kinetics via DICTRA® were performed for different cooling rates, ranging from 0,01°C/s to 1°C/s, starting from the previously determined solutionizing temperature. A modified 2-stage methodology was employed, allowing for the development of a CCT curve for a real alloy composition of super duplex stainless steel. The methodology used revealed highly promising results, since the data generated by DICTRA® corroborated the experimental observations. The analysis of the sigma phase formation curves, both using the software and the experimental approach, highlights the effectiveness of DICTRA® in assisting in the investigation of the formation of the sigma phase in superduplex stainless steels. At higher cooling rates, sigma phase formation is substantially reduced, which makes its precise quantification challenging. This makes it difficult to determine a critical experimental cooling rate. The simulation results, in agreement with the experimental data, offer a safer approach to determine this critical process rate through a computational methodology, avoiding the need to develop experimental TRC curves
The present work aims to construct the Continuous Cooling Transformation (CCT) diagram using DICTRA® software for the onset of sigma phase formation in duplex stainless steel, followed by experimental validation. With the assistance of Thermo-Calc®, the equilibrium diagram was obtained to determine the solutionizing temperature for a microstructure composed of 50% ferrite and 50% austenite, as well as the chemical composition of the phases. Thus, simulations of sigma phase formation kinetics via DICTRA® were performed for different cooling rates, ranging from 0,01°C/s to 1°C/s, starting from the previously determined solutionizing temperature. A modified 2-stage methodology was employed, allowing for the development of a CCT curve for a real alloy composition of super duplex stainless steel. The methodology used revealed highly promising results, since the data generated by DICTRA® corroborated the experimental observations. The analysis of the sigma phase formation curves, both using the software and the experimental approach, highlights the effectiveness of DICTRA® in assisting in the investigation of the formation of the sigma phase in superduplex stainless steels. At higher cooling rates, sigma phase formation is substantially reduced, which makes its precise quantification challenging. This makes it difficult to determine a critical experimental cooling rate. The simulation results, in agreement with the experimental data, offer a safer approach to determine this critical process rate through a computational methodology, avoiding the need to develop experimental TRC curves