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https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/2729
Title: | Dimensionamento de sistema de controle de bombas hidráulicas em processo thermex para redução de fragilidade azul em barras metálicas |
Authors: | Motta, José Jonathan Sávio de Souza |
metadata.dc.contributor.advisor: | Souza, Alisson Cocci de |
metadata.dc.contributor.advisorLattes: | http://lattes.cnpq.br/0526736580480309 |
Keywords: | Laminação;Thermex;Aço - Fragilidade azul |
Issue Date: | 5-Oct-2020 |
Citation: | MOTTA, José Jonathan Sávio de Souza. Dimensionamento de sistema de controle de bombas hidráulicas em processo thermex para redução de fragilidade azul em barras metálicas. 2021. 74 f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2020. |
Abstract: | Steel rebar is one of the most widespread materials in civil construction, where its mechanical properties are governed by international or exclusive technical standards in each country. At the end of the production of hot-rolled rebars, heat treatment takes place by means of cooling, such as Thermex. In this process, heterogeneity in the mechanical properties of the bar can occur, caused by non-uniform cooling throughout the metal part, including the fragility of 500 °F, which results in a decrease in toughness and ductility in the regions where the heat treatment was more intense, causing loss metal by non-compliant product. An automated system was developed to control the hydraulic pumps of the Thermex process, by means of a programmable logic controller, responsible for controlling the drive to regulate the pressure and water flow at the moment of entry of the bar, seeking to reduce the heat treatment intensity in its portion initial, as it is the part most affected by the blue fragility, where the regulated pressures and flows were dimensioned from results obtained through simulation, using the finite element method in computer software. Through the tensile test of the bars thermally treated by the dimensioned Thermex system, the values of yield limit, strength limit and elongation were obtained. When comparing these mechanical properties with the values obtained from the bar in normal condition and comparing with the reference values of the technical standard, a reduction of metallic loss per non-conforming product was perceived from 2.56% per rolled bar to 0.64%. The best state of properties was found in the test bar where the activation time was 3.4 seconds by the activation signal coming from photocell A3, at a pressure of 7 bar, over the first 12 meters of the bar. With the reduction of the blue fragility effect, we achieved a greater use of the bar, generating financial and environmental benefits, since the rework of the non-compliant portion was reduced, reducing energy and water consumption. |
Description: | O vergalhão de aço é um dos materiais mais difundidos na construção civil, onde suas propriedades mecânicas são regidas às normas técnicas internacionais ou exclusivas de cada país. Ao final da produção de vergalhões laminados a quente ocorre o tratamento térmico por meio de resfriamento, como por exemplo, o Thermex. Neste processo, pode ocorrer heterogeneidade nas propriedades mecânicas da barra, causadas por um resfriamento não uniforme por toda peça metálica, entre elas, a fragilidade azul, que resulta em diminuição de tenacidade e ductilidade nas regiões onde o tratamento térmico foi mais intenso, causando perda metálica por produto não con- forme. Foi desenvolvido um sistema automatizado para controlar as bombas hidráulicas do processo Thermex, por meio de controlador lógico programável, responsável pelo controle de acionamento para regular a pressão e vazão água no momento de entrada da barra, buscando reduzir a intensidade do tratamento térmico na sua porção inicial, por ser a parte mais afetada pela fragilidade azul, onde as pressões e vazões reguladas foram dimensionadas a partir de resultados obtidos por meio de simulação, utilizando o método de elementos finitos em software computacional. Através de ensaio de tração das barras tratadas termicamente pelo sistema Thermex dimensionado obteve-se os valores de limite de escoamento, limite de resistência e alongamento. Ao comparar estas propriedades mecânicas com os valores obtidos da barra em condição normal e ao confrontar com os valores de referência da norma técnica, foi percebida uma redu- ção de perda metálica por produto não conforme de 2,56% por barra laminada para 0,64%. O melhor estado das propriedades foi encontrado na barra teste onde o tempo de acionamento foi de 3,4 segundos pelo sinal de acionamento vindo da fotocélula A3, numa pressão de 7 bar, sobre os primeiros 12 metros da barra. Com redução do efeito de fragilidade azul conseguimos um aproveitamento maior da barra, gerando benefício financeiro e ambiental, uma vez que foi reduzido o retrabalho da porção não conforme, diminuindo o consumo energético e hídrico. |
URI: | https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/2729 |
Appears in Collections: | TCC - Engenharia Mecânica (UACSA) |
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