In this work, the formability behavior of Interstitial-Free (IF) steel sheet, grade DC07 with 0.65 mm of nominal thickness, was evaluated by means of both linear and bi-linear strain-paths to define the Forming Limit Curve (FLC) at the onset of necking according to ASTM E22182 standard. In the first strain-path, flat-bottomed punch with 200 mm diameter and 10 mm corner die radius was adopted together with counter-blanks of an IF steel sheet grade DC07 with 0.80 mm nominal thickness in order to yield two equal amounts of plastic work under uniaxial tension and under equibiaxial stretching strain-paths. Afterwards, Nakajima’s 100 mm hemispherical punch stretching procedure and bulge tests were adopted to determine the FLC of both as-received and strained DC07 blanks with the help of an automated digital image correlation system to define the linear and bi-linear limit strains. Increasing the straining level (5 and 10%) of the first strain-path in uniaxial tension improved the limit strains of the DC07 steel sheet between the plane-strain intercept (FLC0) and the biaxial stretching region of the FLC. On the other hand, blanks which were firstly pre-strained in equibiaxial stretching mode (4.8 and 9%) provided better formability in the FLC drawing region and reduced limit strains in plane-strain and biaxial stretching regions.

Resumo A soldagem utilizada na indústria automobilística encontra num momento de escolha entre dois tipos principais de equipamentos para a soldagem a ponto por resistência: fonte que usam ou corrente alternada (AC) ou corrente contínua média-freqüência (MFDC).

ResumoA Usiminas vem procurando fornecer aços de menor espessura ao mercado automotivo, com graus de resistência cada vez mais elevados, destacando-se os Advanced High Strength Steels (AHSS). Contudo, até então, a aplicação desses aços tem sido destinada basicamente em aplicações em peças de segurança e de reforço estrutural dos veículos. Visou-se nesse estudo avaliar, em escala laboratorial, a aplicabilidade em painel exposto de um AHSS referente ao grau DP450 em termos de conformabilidade e de desempenho, tendo como referência aços Interstitial Free (EC180) e Interstitial Free High Strength (IFHSS220). Foi verificado que o aço DP450 apresenta características mecânicas favoráveis ao processo de estampagem de componentes automotivos expostos. Para fatores que podem limitar sua utilização, tais como a flangeabilidade e o retorno elástico, foram propostas alternativas de processamento, as quais resultaram na maximização da conformabilidade do material e em melhor fixação de forma. Em termos de aplicação, verificou-se que o aço DP450 exibiu uma resistência à indentação, avaliada pela profundidade da impressão permanente, em torno de 43% e 31% superior à dos aços EC180 e IFHSS220, respectivamente. Palavras-chave: DP450; Flangeabilidade; Retorno elástico; Painel exposto. EVALUATION OF THE DP450 STEEL APLICATION IN OUTER AUTOMOTIVE PANEL AbstractThe Usiminas has sought to provide thinner steel sheets to the automotive segment, with increasingly high strength grades, highlighting the Advanced High Strength Steels (AHSS). However, up to now, the application of these steels was basically in security and structural reinforcement vehicles parts. In this study was evaluated, in laboratory scale, the applicability of the DP450 steel grade (AHSS) in exposed panel in terms of formability and performance, with Interstitial Free (EC180) and Interstitial Free High Strength steels (IFHSS220) as reference. It has been found that the DP450 steel shows mechanical characteristics favorable to stamping process of the outer automotive panels. For factors that can limit their use, such as flangeability and springback were proposed alternative process, resulting in maximizing material conformability and in high form fixation. In terms of application, it was found that the DP450 steel exhibited a dent resistance, evaluated by the denting depth, around 43% and 31% higher than EC180 and IFHSS220 steels, respectively.

ResumoA necessidade de redução de espessura de componentes automotivos para atender a demanda por veículos mais leves, aliada ao aumento da complexidade geométrica das peças, tem exigido a utilização de aços de maior resistência e com boa conformabilidade. No entanto, a baixa capacidade de flangeamento dos aços de alta resistência limita a aplicação destes materiais em peças de geometrias mais complexas. O método de corte dos blanks tem influência decisiva na capacidade de flangeamento desses aços, que é avaliada em laboratório por ensaios de expansão de furo. Foi avaliado o efeito da folga de corte por cisalhamento e da qualidade da superfície de bordas puncionadas na capacidade de expansão de furo de aços Interstitial Free, High Strength Low Alloy e Dual Phase. Os resultados indicaram que para o aço IF, folgas entre 10% e 20% da espessura e que propiciaram bordas de corte dos tipos 2 e 3, segundo a classificação do ASM Handbook, foram as que geraram maior expansão de furo. A maximização da flangeabilidade foi conseguida para as folgas de corte de aproximadamente 15% (bordas de corte tipos 3 e 4) para os aços DP e em torno de 20% (bordas tipos 2 e 3) para os aços HSLA. Palavras-chave: Flangeamento; Expansão de furo; Borda de corte. EVALUATION OF THE SHEAR CUTTING EFFECT IN STRETCH FLANGEABILITY OF IF, HSLA AND DUAL PHASE STEELS AbstractThe necessity to reduce the thickness of automotive components to meet the demand for lighter vehicles, combined with the increase of the geometric complexity of the stamping parts, has required the use of higher strength steels with good formability. However, the lower stretch flangeability of the high strength steels limits the application of these materials in parts of more complex geometries. The method of cutting blanks has decisive influence on the ability to stretch the cut edges, which is measured at laboratory by hole expansion tests. The effect of cutting clearence and of punching edges quality surface on the hole expansion capacity of different steels, Interstitial Free, High Strength Low Alloy and Dual Phase was evaluated. The results indicated that the IF steel, with clearances between 10% and 20% of the thickness and that provided cutting edges of the types 2 and 3 according to the ASM Handbook classification, were those which produced the higher hole expansion capacity. The maximization of flangeability was achieved in clearences of approximately 15% (cutting edges types 3 and 4) for the DP steels and around 20% (edge types 2 and 3) for HSLA steels.

ResumoO presente estudo teve por objetivo verificar a independência tanto da Curva Limite de Tensão (CLT), quanto da Curva Limite de Deformação Plástica Efetiva (CLDPE) em relação à trajetória de deformação. Para tal, foram utilizadas Curvas Limite de Conformação (CLC) de aço livre de intersticiais (Interstitial Free -IF), determinadas, primeiramente, por meio de trajetórias lineares e, posteriormente, por trajetórias bilineares estabelecidas por níveis de pré-deformação nos modos de tração uniaxial e estiramento biaxial simétrico. As previsões da CLT e da CLDPE, calculadas a partir das deformações limites da CLC convencional em trajetórias lineares e bi-lineares, mostraram-se independentes em relação à trajetória de deformação. Entretanto, verificou-se que o critério de escoamento adotado tem grande influência na forma e posição destas curvas limites. Palavras-chave: Curva limite de conformação; Curva limite de tensão; Curva limite de deformação plástica efetiva; Interstitial free. STRAIN-PATH INDEPENDENT FORMING LIMIT CURVE: DESCRIPTIONS IN STRESS AND IN STRAIN SPACES AbstractThe present study aimed to validate the independence of both Forming Limit Stress (FLS) and Effective Plastic-Strain Limit Curve (EPSLC) in relation to the strain-path. For this purpose, Forming Limit Curve (FLC) tests were performed on an Interstitial Free steel (IF), firstly by means of linear strain-paths and, secondly, by bi-linear strain paths under uniaxial tension and equibiaxial stretching modes. The FLS and EPSLC predictions, calculated from strain limits of the conventional FLC in linear and bilinear paths, showed a strain-path independence. However, it was verified a strong influence yield criterion of the adopted upon the shape and position of these curves.