Resumo Este trabalho tem como objetivo demonstrar a aplicação das técnicas de laminação termomecânica de aços microligados para obtenção de propriedades mecânicas elevadas em um laminador Steckel. O processamento de um aço com composição química favorável à obtenção de propriedades mecânicas compatíveis com o grau X60 especificado na norma API 5L é demonstrado. Foram alcançados limites de escoamento a 0,5% de deformação e a resistência à tração mínimos de 473MPa e 549MPa respectivamente, alongamento médio de 38%, razão elástica em 86% e temperatura de transição dúctil frágil em torno de-50°C atendendo às especificações da norma.

Mostram-se neste trabalho características básicas de oito simuladores computacionais desenvolvidos, na Usiminas, para a área de laminação a quente, sendo detalhados três deles: processo de laminação de acabamento de tiras a quente; reaquecimento de placas em fornos de viga móvel e processo de descarepação hidráulica. Tais simuladores, construídos em plataforma visual, são uma poderosa ferramenta na análise do processo, voltada para aumento da capacidade de produção, da melhoria operacional e da qualidade dos produtos. A simulação off line com esta ferramenta tem permitido uma análise prévia ao processamento de um determinado aço, verificando, por exemplo, a limitação do equipamento e o efeito de alterações em variáveis operacionais nas condições térmicas e mecânicas do material. Na análise pós-processamento, os simuladores têm auxiliado na investigação de eventuais anormalidades operacionais. Palavras-chave: Simuladores; Análise de processo; Laminação a quente.

No abstract

Obtaining high levels of mechanical properties in steels is directly linked to the use of special mechanical forming processes and the addition of alloying elements during their manufacture. This work presents a study of a hot-rolled steel strip produced to achieve a yield strength above 600 MPa, using a niobium microalloyed HSLA steel with non-stoichiometric titanium (titanium/nitrogen ratio above 3.42), and rolled on a Steckel mill. A major challenge imposed by rolling on a Steckel mill is that the process is reversible, resulting in long interpass times, which facilitates recrystallization and grain growth kinetics. Rolling parameters whose aim was to obtain the maximum degree of microstructural refinement were determined by considering microstructural evolution simulations performed in MicroSim-SM® software and studying the alloy through physical simulations to obtain critical temperatures and determine the CCT diagram. Four ranges of coiling temperatures (525–550 °C/550–600 °C/600–650 ° C/650–700 °C) were applied to evaluate their impact on microstructure, precipitation hardening, and mechanical properties, with the results showing a very refined microstructure, with the highest yield strength observed at coiling temperatures of 600–650 °C. This scenario is explained by the maximum precipitation of titanium carbide observed at this temperature, leading to a greater contribution of precipitation hardening provided by the presence of a large volume of small-sized precipitates. This paper shows that the combination of optimized industrial parameters based on metallurgical mechanisms and advanced modeling techniques opens up new possibilities for a robust production of high-strength steels using a Steckel mill. The microstructural base for a stable production of high-strength hot-rolled products relies on a consistent grain size refinement provided mainly by the effect of Nb together with appropriate rolling parameters, and the fine precipitation of TiC during cooling provides the additional increase to reach the requested yield strength values.

No abstract