dotto su due fronti: da un lato è st c
processo dei cicli termomeccanici di produzione, nell’ottica di individuare una legge di regressione in grado di stimare con adeguata confidenza, a partire da questi dati di input (composizione chimica e parametri di processo), il carico di rottura e di snervamento. Dall’altro lato si è posta l’attenzione sulle curve di trasformazione per r
m s m In • definizione di un modello di pr processo;
• sviluppo di un modello matematico in grado di predire le curve CCT per acciai dual-phase noti la composizione chimica e i parametri di processo;
• sviluppo di un modello matematico che descriva, in campo plastico, il comportamento meccanico degli acciai dual-phase.
4.1. Predizione caratteristiche meccaniche: materiali e prove
meccaniche
4.1.1. Materiali
o a cinquanta diverse colate, classificate con le sigle da 050 126, e si differenziano non solo per la composizione chimica, ma anche per il tipo di ciclo termico
re un adeguato equilibrio tra resistenza e duttilità sia una buona saldabilità roprietà fondamentale nel settore automobilistico). Il manganese è l’elemento di lega aggiunto in quantità maggiori: il suo tenore nelle colate studiate è compreso tra 1.21 % e 1.58 %, in modo da garantire una sufficiente temprabilità dell’austenite intercritica e ritardare la formazione di perlite. Il molibdeno, il boro e il cromo sono stati aggiunti per permettere lo spostamento delle curve CCT verso tempi piu’ alti.
Per ciascuna colata i campioni di acciai dual-phase studiati sono ottenuti come successione delle fasi di normalizzazione, forgiatura, laminazione a freddo e in ultimo trattamento termico con il Gleeble 3800. La colata, in forma di bramma lunga 960 mm, larga 95 mm e spessa 25 mm, prodotta in un forno Calamari; viene normalizzata. Le bramme sono successivamente riscaldate nella forgia ad una temperatura di circa 1000 °C, battute al maglio fino alla riduzione ad uno spessore di 5-6 mm, rifinite a lapidello (in base allo spessore finale del campione: 4.2 mm per uno spessore di 1.5mm, 2.2 mm per uno spessore di 0.8 mm) ed infine laminate a freddo fino allo spessore desiderato. I campioni così ottenuti sono sottoposti ai cicli termici con il simulatore Gleeble.
.1.2. Simulazione dei cicli termici
i cicli industriali di zincatura Novi, Taranto-Selas e Taranto concentratore Gli acciai oggetto dello studio appartengon
a subito.
Ponendo l’attenzione sulla composizione chimica, si puo’ notare che il tenore di carbonio varia tra 0.055 % e 0.15 %: in questo modo è garantita sia la formazione di una quantità di martensite sufficiente ad assicura
(p
4
I cicli termici studiati sono basso e di CAPL.
Il ciclo termico a cui viene sottoposto l’acciaio è strettamente legato al suo spessore: a spessori diversi corrispondono diversi tempi di mantenimento alla temperatura intercritica, velocità di riscaldamento e
di raffreddamento e tempi di zincatura. In termini generali i cicli di zincatura sono del tutto simili, e possono schematicamente essere rappresentati in tre macrofasi, così riassumibili:
1.
riscaldamento fino alla temperatura intercritica scelta e mantenimento (soaking)2.
primo raffreddamento fino ad una temperatura di circa 450 °C e zincatura3.
secondo raffreddamento fino a temperatura ambiente Il ciclo CAPL puo’ essere così riassunto:1- riscaldamento fino alla temperatura intercritica scelta e mantenimento (soaking) 2- raffreddamento fino ad una temperatura di circa 270 °C
Il simulatore siderurgico Gleeble 380 unità scomponibili collegate ad una ostazione informatica di lavoro, sulla quale vengono impostati i parametri di lavoro dei diversi cicli;
nea, la sua velocità e le mperature in gioco nelle varie fasi, si ricavano le velocità di riscaldamento e, soprattutto, di
0 è costituito da due p
in particolare, assumendo come dati di partenza la lunghezza della li te
raffreddamento dei provini, nonché i tempi di permanenza in temperatura. Sui provini, caricati in trazione da un martinetto idraulico durante tutto il corso della prova (per riprodurre l’effetto dei rulli di trascinamento nel ciclo industriale), vengono saldate tre termocoppie con lo scopo di monitorare l’andamento della temperatura nella zona di interesse, in base alle specifiche di lavoro (fig. 4.1 e 4.2).
Figura 4.1: Particolare del sistema di fissaggio del campione di acciaio alla ganascia fissa (a destra) e al martinetto idraulico (a sinistra)
Il raffreddamento dei campioni puo’ essere effettuato, a seconda della velocità impostata, solamente con aria, oppure con aria ed acqua.
Figura 4.2: Termocoppie saldate sulla superficie superiore del provino Industrialme a caldo: i rot zinco fuso, fondamental parametri di
nte, durante il processo di produzione degli acciai dual-phase, avviene anche la zincatura oli di acciaio, preventivamente decapati e laminati a freddo, passano attraverso il bagno di il quale si deposita sulla loro superficie aumentando la resistenza alla corrosione; e per garantire una completa aderenza dello strato di zinco è la corretta scelta dei lavoro.
Figura 4.3: Rappresentazione schematica di una linea industriale di zincatura
All’ (figura 4 appena
uscita dal bagno di zinco il nastro di acciaio passa attraverso una sezione di raffreddamento .3) e in alcuni casi anche attraverso un forno che rinforza l’aderenza dello strato di zinco depositato. In ultimo viene effettuata una laminazione, detta di “skin-pass”, con la quale si
la plana di evitar ad un au
4.1.3. P
parametri che definiscono il ciclo termico sono funzione dello spessore dei campioni. Per il primo spettivamente i cicli ZINO110, INO90 e ZINO85. Analizzandoli in dettaglio (figura 4.4), si osserva che l’acciaio viene riscaldato
e sottoposto a due raffreddamenti in serie: un primo “slow cooling” (SC) velocità maggiore di 12–18 °C/s.
rità della lamiera e la rugosità superficiale richiesta dal cliente, ma anche e soprattutto quello e la formazione delle bande di Luders durante un successivo stampaggio del materiale, grazie mento della densità delle dislocazioni con l’attivazione delle sorgenti di Frank-Read.