Progresso na pesquisa sobre o comportamento em serviço e estratégias de melhoria de desempenho do aço para matrizes de forjamento a quente

Zuo Pengpeng ,  

Xiong Yuhan ,  

Wu Hongqing ,  

Guan Hailong ,  

Cai Lefei ,  

Li Shaohong ,  

摘要

O aço para matrizes de forjamento a quente é um material chave para a fabricação de componentes metálicos por conformação a quente, suportando condições severas de serviço como altas temperaturas, altas tensões e ciclos repetidos de variações térmicas, sendo suscetível a múltiplos mecanismos complexos de falha acoplada, incluindo desgaste térmico, fadiga térmica, deformação plástica e fluência. Portanto, o desempenho em serviço do aço para matrizes de forjamento a quente está diretamente relacionado à qualidade das peças forjadas e aos custos de produção, sendo necessária uma compreensão abrangente das leis de evolução do comportamento de falha e a proposição de estratégias eficazes para melhoria do desempenho. Neste contexto, revisamos o progresso das pesquisas sobre o comportamento em serviço e os mecanismos de falha do aço para matrizes de forjamento a quente, sistematizando quatro estratégias típicas de melhoria de desempenho: otimização da composição da liga, controle preciso da microestrutura e propriedades pelo tratamento térmico, modificação e reforço da superfície e reforço da matriz por nanopartículas, incluindo seus efeitos. Baseando-se nisso, resumimos o potencial significativo da aplicação sinérgica de múltiplas estratégias para estender a vida útil das matrizes e melhorar o desempenho em serviço, as limitações das estratégias de reforço individuais para compreender integralmente as leis dinâmicas de evolução da falha sob fatores multifatoriais acoplados e a situação atual da insuficiência de modelos integrados para projeto de reforço sinérgico e predição de desempenho em condições práticas. Finalmente, apontamos que os focos de pesquisa futuros devem concentrar-se na cooperação orgânica entre várias tecnologias de reforço e na aplicação da inteligência artificial no design de materiais e predição de desempenho, apoiando-se mutuamente, com expectativa de fornecer suporte teórico e caminhos técnicos para o desenvolvimento contínuo do aço para matrizes de forjamento a quente, visando maior durabilidade, confiabilidade e melhor custo-benefício.

关键词

aço para matrizes de forjamento a quente;vida útil em serviço;comportamento em serviço;mecanismos de falha;estratégias de melhoria de desempenho

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