Análise do processo de extrusão direta de tubos de aço SAE 1010

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Soares, Wagner Silveira
• Orientador(a): Schaeffer, Lirio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Extrusão; Tubos de aço; Resistência à deformação
• Palavras-chave em Inglês: SAE 1010 steel; Direct extrusion; Cold forming; Buckling
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/277067

Este estudo propõe uma análise dos efeitos da Deformação Relativa (ε) no diâmetro externo dos tubos de aço SAE 1010 durante o processo de Extrusão Direta sem Mandril interno. Para tal, são empregados cálculos analíticos, Simulações Computacionais e experimentos práticos. Destaca-se que as propriedades mecânicas do produto final variam significativamente de acordo com o grau de extrusão empregado. Utilizando corpos de prova em formato de tubos com Diâmetro externo (D0) de 21,80mm, Diâmetro interno (d0) de 17,10mm e Comprimento (l0) de 200mm, o estudo investiga a influência da Deformação Relativa no diâmetro externo dos tubos (εD1) e seu impacto nas propriedades mecânicas do produto final até o momento crítico de flambagem. Os ensaios foram executados com a variação dos diâmetros no Canal de calibração da Matriz (diâmetro externo extrudado), tendo como ponto de partida uma Deformação Relativa do diâmetro externo (εD1) de 15%, progredindo em incrementos de 5% de Deformação Relativa do diâmetro externo (εD1) em cada etapa dos ensaios, sendo monitorado até alcançar o ponto de flambagem do tubo. Para suportar as tensões durante o processo, foram utilizadas Matrizes de aço AISI M2. Para minimizar a força de atrito, os tubos foram lubrificados com Fosfato de Zinco e sabão lubrificantes normalmente utilizados para conformação a frio. Resultados analíticos, simulações computacionais e testes práticos foram complementados por ensaios mecânicos, sendo realizado uma análise comparativa com a literatura. A abordagem permitiu determinar um valor máximo de extrusão, proporcionando uma compreensão aprofundada das características e limitações do processo. Os resultados destacam a segurança na extrusão de tubos de aço SAE 1010 com Deformação Relativa no diâmetro externo (εD1) de 22,5%, resultando em um aumento de aproximadamente 13% na dureza e notável aumento na resistência da solda para tubos com costura.