Simulação por elementos finitos da deformação por ECAP de titânio comercialmente puro

Autor: Costa, Vagner dos Anjos, Batista, Wilton Walter
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: The Journal of Engineering and Exact Sciences; Vol. 8 No. 6 (2022); 14740-01i
The Journal of Engineering and Exact Sciences; Vol. 8 Núm. 6 (2022); 14740-01i
The Journal of Engineering and Exact Sciences; v. 8 n. 6 (2022); 14740-01i
The Journal of Engineering and Exact Sciences
Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron:UFV
ISSN: 2527-1075
Popis: ECAP is a process of severe plastic deformation of materials, which seeks to refine the granulometry in the microstructure. Materials processed by ECAP show improvements in their mechanical properties, such as the association between the increase in mechanical strength and the increase in ductility. The process variables that interfere in the microstructural refinement are: matrix types, processing route and number of deformations passes. In the ECAP matrix used in the deformation process, the channel and curvature angles determine the efficiency of the microstructural refining, which can enable different technological applications for the processed materials. The present work has the objective of virtually evaluating the strain levels by eight passes via ECAP of titanium in a commercially pure state, in a matrix with a channel angle of 120º. The specimen and matrix were numerically modeled and simulated by finite elements through the modeling interface and simulation environment in Abaqus – 2020 version with student license. The ECAP matrix was registered using parameters of a rigid body material, that is, it did not undergo deformation during the entire process, given that the interest was to analyze the deformations of the material studied. The physical parameters were previously established by registering the physical and mechanical variables in the software. The material was subjected to eight deformation passes in the ECAP matrix, in a processing route A, and the results were analyzed to verify the total deformations that the material was subjected to. It was thus possible to previously analyze its later physical application with greater reliability, greater knowledge of the material to be worked on the specimens, greater savings with the anticipation of problems that precede the actual experimental practice, thus avoiding errors and obtaining greater accuracy in its treatment. O ECAP é um processo de deformação plástica severa de materiais, onde se busca produzir o refino da granulometria na microestrutura. Materiais processados por ECAP apresentam melhorias em suas propriedades mecânicas, como a associação entre a elevação da resistência mecânica junto ao aumento da ductilidade. As variáveis de processo que interferem no refino microestrutural são: tipos de matriz, rota de processamento e número de passes de deformação. Na matriz ECAP empregada no processo de deformação, os ângulos de canal e curvatura determinam a eficiência do refino microestrutural, que pode possibilitar aplicações tecnológicas diversas para os materiais processados. O presente trabalho tem o objetivo de avaliar virtualmente os níveis de deformação por oito passes via ECAP do titânio em estado comercialmente puro, em matriz com ângulo de canal de 120º. O corpo de prova e a matriz foram modelados e simulados numericamente por elementos finitos por meio da interface de modelagem e do ambiente de simulação no Abaqus – versão 2020 com licença estudantil. A matriz ECAP foi cadastrada empregando-se parâmetros de um material de corpo rígido, ou seja, não sofreu deformação durante todo o processo, haja vista que o interesse foi o de analisar as deformações do material estudado. Os parâmetros físicos foram estabelecidos previamente por meio do cadastro das variáveis físicas e mecânicas no software. O material foi submetido a oito passes de deformação na matriz ECAP, em uma rota de processamento A, e os resultados foram analisados para verificar as deformações totais que o material foi submetido. Foi possível dessa forma analisar previamente sua aplicação física posterior com maior confiabilidade, maior conhecimento do material a ser trabalhado nos corpos de prova, maior economia com a antecipação de problemas que antecedem a prática experimental real, evitando-se assim erros e obtendo-se maior exatidão no tratamento do mesmo.
Databáze: OpenAIRE
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