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Tese

Simulação numérica do campo de tensões na microestrutura do aço ferramenta AISI H13 durante o forjamento a quente (2013)

  • Authors:
  • Autor USP: SERIACOPI, VANESSA - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PMR
  • Subjects: TENSÃO DOS MATERIAIS (SIMULAÇÃO NUMÉRICA); AÇO FERRAMENTA; FORJAMENTO
  • Language: Português
  • Abstract: A falha devido à ocorrência de fadiga térmica de materiais utilizados como ferramentas para trabalho a quente é identificada durante serviço e ocorre devido ao acúmulo de dano localizado. O aço AISI H13 é comumente utilizado em ferramentas para a conformação a quente devido à sua boa tenacidade à fratura e resistência ao desgaste, e considerável resistência à perda de dureza a quente. Este trabalho teve como motivação estudar a relação entre a microestrutura do aço H13 e os carregamentos térmicos e mecânicos, que possam levar à falha de ferramentas para forjamento a quente. Para este estudo, fez-se uso de meios computacionais (simulação numérica) aliados aos conhecimentos de caracterização microestrutural e do comportamento mecânico dos materiais. Nesta abordagem, elabora-se uma malha na microestrutura do referido aço no software OOF2®, do NIST, e as análises são feitas a partir da aplicação do método dos elementos finitos com o emprego do software Abaqus®. Com isso, torna-se possível examinar o efeito de aspectos microestruturais, como a influência dos precipitados, na ocorrência de tensões e de deformações na microestrutura de forma a obter um mapeamento de regiões críticas ao dano e à falha na ferramenta de forjar a quente. Os estudos são baseados e comparados com trabalhos já publicados, e simulam carregamentos e variações de temperatura no material em questão de modo a verificar as condições que favorecem a nucleação de trincas por fadiga térmica. Como principais conclusões e contribuições obtidas da análise realizada, podem ser destacadas: (i-) as regiões críticas que vêm a propiciar a nucleação de trincas térmicas são os precipitados e as interfaces; (ii-) no campo de tensões, a propriedade das fases que exerce a maior influência é o módulo de elasticidade;(iii-) os diferentes coeficientes de expansão térmica das fases geram deformações térmicas mais elevadas e tensões compressivas nas interfaces; (iv-) as deformações térmicas nos precipitados são superiores às da matriz devido à influência no campo de tensões; (v-) em termos de tensões térmicas, o momento do ciclo térmico mais crítico para a matriz é o resfriamento; e (vi-) ao passo que, nos precipitados, a etapa mais crítica é o aquecimento.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 28.03.2013
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      SERIACOPI, Vanessa. Simulação numérica do campo de tensões na microestrutura do aço ferramenta AISI H13 durante o forjamento a quente. 2013. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2013. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-27122013-115825/. Acesso em: 09 jan. 2026.

    • APA

      Seriacopi, V. (2013). Simulação numérica do campo de tensões na microestrutura do aço ferramenta AISI H13 durante o forjamento a quente (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-27122013-115825/

    • NLM

      Seriacopi V. Simulação numérica do campo de tensões na microestrutura do aço ferramenta AISI H13 durante o forjamento a quente [Internet]. 2013 ;[citado 2026 jan. 09 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-27122013-115825/

    • Vancouver

      Seriacopi V. Simulação numérica do campo de tensões na microestrutura do aço ferramenta AISI H13 durante o forjamento a quente [Internet]. 2013 ;[citado 2026 jan. 09 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-27122013-115825/

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