Simulação numerica do processo de solidificação de placas finas com redução da espessura com o nucleo liquido

Novos processos têm sido desenvolvidos nos últimos anos com o objetivo de otimizar as propriedades de ligas metálicas produzidas por lingotamento contínuo. Um dos processos que está em desenvolvimento é o de solidificação das placas finas com redução da espessura quando o seu núcleo ainda está na fase líquida. Nos últimos anos tem sido notado um aumento na utilização de modelos matemáticos baseados em métodos numéricos para a simulação de diversos aspectos da solidificação de ligas metálicas, visando aplicações industriais. Neste trabalho um modelo matemático é desenvolvido para analisar os efeitos da redução da espessura da placa estando o núcleo ainda líquido nos parâmetros de solidificação. O trabalho utiliza um programa genérico que resolve problemas de várias áreas de engenharia, ANSYS, baseado no método de elementos finitos para as simulações com e sem redução do núcleo líquido. Além da variação de temperatura na placa em função da posição e do tempo, obtem-se outros parâmetros de solidificação e a partir de teorias, já existentes na literatura, que propõem equações para o cálculo dos espaçamentos dendríticos de ligas metálicas, foram criadas sub-rotinas dentro do programa base com a finalidade de estimar esses espaçamentos. O modelo foi aplicado para simular processos de solidificação de uma liga alumínio-cobre e de aços com diferentes composições químicas. Foram obtidos resultados para diferentes graus de redução de espessura e alguns foram comparados com resultados experimentais para analisar a precisão do modelo. O modelo final foi aplicado para a análise da influência da redução da espessura com núcleo líquido nos parâmetros térmicos e estruturais de placas finasNew processes have been developed in the last years to produce near net shape metallic products with final or almost final dimensions. Thin slab continuous casting is a near net shape process to produce slabs with thickness convenient for direct rolling. Numerical modeling has been explored to simulate and to predict parameters of solidification of metaIs in order to improve industrial processes. In this work a numerical model is developed to analyze the effects of liquid core reduction during solidification to the microstructure of thin slabs. This analysis involves numerical simulation applying the finite element method. The finite element method has been chosen for its efficiency and the availability of commercial computer codes for simulation of thermal and structural analysis. The mathematical model is developed introducing modifications in one of these commercial codes (ANSYS) and it is able to simulate the solidification of thin slabs submitted to liquid core reduction. The reduction of thickness of the slab is taken into account by a movement and a distortion of the meshes. Applying specific equations, a subroutine has been developed to estimate the variation of dendrite arms spacing in the slabs. The numerical model is applied to simulate solidification processes of AI-4.5wt<'IÓCu and steels with different compositions. Some numerical results are compared to experimental data to verify the precision of the numerical model. Simulations of the solidification processes, with and without liquid core reduction, are carried out in order to analyze the influence of this reduction on the solidification parameters and on the microstructure formatio