BR112012006324A2

BR112012006324A2 - aço inoxidável a variações locais de resistência mecânica

Info

Publication number: BR112012006324A2
Application number: BR112012006324-3A
Authority: BR
Inventors: Pierre-Olivier Santacreu; Aurelien Pic; Fabrice Pinard
Original assignee: Aperam
Priority date: 2009-09-21
Filing date: 2009-09-21
Publication date: 2020-08-11
Also published as: EP2480693B1; KR20120095364A; ES2704643T3; EP2480693A1; MX2012003385A; SI2480693T1; WO2011033180A1; CN102741432A; JP2013505364A; CN102741432B; US20120237387A1

Abstract

CHAPA DE AÇO INOXIDÁVEL, PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA CHAPA DE AÇO, PEÇA DE AÇO E USO DE UMA PEÇA A presente invenção trata da modelagem de chapas (1, 11, 21, 31, 41, 51) de aços inoxidáveis e mais particularmente das que apresentam resistências mecânicas elevadas, sendo que a chapa de aço inoxidável, que contém um mínimo de 10,5% em peso de Cr e um máximo de 1,2% em peso de C, cuja microestrutura é martensítica ou austeno-martensítica e compreende no mínimo 2% em volume de martensita, em que compreende pelo menos uma porção local (3, 13, 23, 33, 43, 53) de menor resistência mecânica, que apresenta uma taxa de martensita inferior em pelo menos 10% à do restante da referida chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51), e a referida porção local é pelo menos parcialmente de espessura igual à da referida chapa.

Description

"CHAPA DE AÇO INOXIDÁVEL, PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA CHAPA DE AÇO, PEÇA DE AÇO E USO DE UMA PEÇA" Campo DA InvençÃo A presente invenção trata da modelagem de chapas de aços inoxidáveis e mais particularmente das que apresentam resistências mecânicas elevadas.

Antecendentes da Invenção As chapas de aços inoxidáveis são amplamente utilizadas nos setores da indústria automobilistica, da construção e da indústria em geral, em virtude de sua excelente resistência à corrosão. No contexto dessas aplicações, essas chapas são mais geralmente modeladas de modo a ser utilizadas, por exemplo, em forma de perfilados, de tubos quadrados, de vigas de parachoque, de macas, de batentes. Essas modelagens são na maior parte das vezes realizadas por dobragem, perfilagem e estampagem.

O uso, no âmbito dessas aplicações, de tipos de aço inoxidáveis que apresentam uma resistência mecânica elevada, superior a 780 MPa, se torna difícil por um alongamento à ruptura que diminui rapidamente com o aumento da resistência à ruptura. Esse fenômeno dá origem a diversos inconvenientes: - os raios mínimos de dobragem são em geral superiores a duas vezes a espessura da chapa (e até seis vezes) com, na melhor hipótese, um ângulo de dobragem que não ultrapassa 120°, não permitindo a fabricação de tubos com pequenos raios de curvatura; - O retorno elástico é muito acentuado torna difíci! uma eventual soIdagem dos perfilados; e - o alongamento residual limitado nas áreas deformadas dá origem a rupturas frágeis quando de uma solicitação dinâmica, tipicamente a uma velocidade de deformação compreendida entre 1 e lOOOs"' como a ruptura b

(crash). Uma solução consiste em tratar localmente a zona a ser modelada de forma a facilitar sua deformação.

A patente US 5,735,163 descreve assim um processo de modelagem de peças pré-formas no qual uma porção local da peça pré-forma é endurecida antes da modelagem.

Esse endurecimento é gerado por um consumo energético de alta densidade.

A elevação da temperatura dele resultante acarreta a transformação da microestrutura local em martensita ou em bain ita, o que aumenta localmente a resistência mecânica.

No caso de uma estampagem, a formação de Iinhas endurecidas paralelamente em direção da deformação permite evitar a ruptura de tipos pouco suscetíveis a estampagem.

No caso de uma dobragem, a transformação estrutural ligada à formação de martensita ou de bainita do lado externo da peça pré-forma a ser dobrada gera uma tensão de compressão Iocal.

Durante a dobragem, essa tensão anula parcialmente a tensão na extensão gerada pela dobragem, limitando assim o retorno elástico.

Devido à redução do retorno elástico, esse processo resolve apenas um dos problemas mencionados acima.

Além disso, em virtude do endurecimento local gerado, esse processo não pode ser aplicado aos aços que apresentam uma resistência mecânica elevada, já suficientemente difíceis de utilizar.

Finalmente, esse processo supõe o uso de aços aptos a sofrer uma transformação de fase martensítica ou bainítica durante um recozimento seguido de uma têmpera, o que, de fato, limita seu uso a aços com carbono e manganês.

Descrição DA Invenção

A presente invenção tem por finalidade facilitar a modelagem de chapas de aços inoxidáveis que apresentam uma resistência mecânica elevada.

Ela foi concebida e realizada para superar os defeitos apresentados acima e para obter outras vantagens.

W

Q Para esse fim, a presente invenção tem por primeiro objeto uma chapa de aço inoxidável que contém um mínimo de 10,5% em peso de Cr e um máximo de 1,2% em peso de c, cuja microestrutura é martensítica ou austeno- martensitica e compreende no minimo 2% em volume de martensita. Essa chapa caracteriza-se essencialmente pelo fato de que compreende pelo menos uma porção local de menor resistência mecânica, que apresenta uma taxa de martensita inferior a pelo menos 1O°/o à do restante da referida chapa; e a referida porção local é pelo menos parcialmente de espessura igual a da referida chapa.

A chapa de aço de acordo com a presente invenção, de espessura e, podendo igualmente compreender as seguintes características opcionais, consideradas isoladamente ou em combinação: - A porção local de menor resistência mecânica apresenta uma largura compreendida entre e e 25e na superfície da referida chapa; - A resistência mecânica à ruptura da chapa de aço é superior ou igual a 850MPa fora da referida porção local; - A porção local de menor resistência mecânica é obtida: por tratamento térmico local de uma chapa de aço inoxidável martensítica ou austeno-martensítica de resistência mecânica homogênea; ou por endurecimento diferencial de uma chapa de aço inoxidável austenítica ou austeno-martensítica de resistência mecânica homogênea. - A porção local de menor resistência mecânica apresenta uma taxa de martensita pelo menos duas vezes inferior à do restante da chapa e preferencialmente pelo menos quatro vezes inferior à do restante da chapa. Constata-se, portanto, que a solução do problema técnico que se apresenta consiste em tratar Iocalmente zonas da chapa de modo a abaixar

»

* sua resistência mecânica e facilitar assim sua deformação.

Um segundo objeto da presente invenção é constituído por um processo de fabricação de uma chapa de aço de acordo com a presente invenção, que compreende essencialmente as etapas segundo as quais:

- uma chapa de aço austenítica, martensítica ou austeno- martensitica é fornecida, e o referido aço é um aço inoxidável que contém um mínimo de 10,5% em peso de Cr e um máximo de 1,2°6 em peso de C; - eventualmente toda ou parte da referida chapa é endurecida; e - pelo menos uma porção da referida chapa é tratada de forma a obter pelo menos uma porção local de menor resistência mecânica, que apresenta uma taxa de martensita inferior de pelo menos 10% à do restante da referida chapa; e a ferida porção local é pelo menos parcialmente de espessura igual à da referida chapa de aço.

O processo de acordo com a presente invenção pode igualmente compreender a seguinte característica opcional: - a porção local de menor resistência mecânica é obtida: por tratamento térmico local de uma chapa de aço martensítica ou austeno-martensítica de resistência mecânica homogênea, e o tratamento térmico resulta de uma elevação térmica por laser, por indução, por feixe de elétrons ou por soIdagem de costura; ou por endurecimento diferencial de uma chapa de aço austenítica ou austeno-martensítica de resistência mecânica homogênea.

Um terceiro objeto da presente invenção é constituído por uma peça de aço que pode ser obtida por deformação de uma chapa de aço de acordo com a presente invenção ou de uma chapa obtida pelo processo de acordo com a presente invenção, e a referida deformação ocorre em pelo menos em uma das referidas porções locais de menor resistência mecânica.

A peça de acordo com a presente invenção pode igualmente e compreender as seguintes caracteristicas opcionais: - Ela pode ser obtida pela dobragem, perfilagem ou estampagem de pelo menos uma das referidas porções Iocais de menor resistência mecânica.

- Ela pode ser obtida por recorte de uma chapa de aço de acordo com a presente invenção ou de uma chapa obtida pelo processo de acordo com a presente invenção. - Ela pode ser utilizada para a fabricação de estruturas metálicas que resistem a solicitações dinâmicas.

Outras características e vantagens da presente invenção aparecerão com a leitura de descrição a seguir. Os termos 2H, C700 a C 1300 (chamados estado endurecido), 1 E, 1D, 2B, 2D, 2R, 2E (chamados estado recozido), referem-se em particular às normas que definem as gamas de fabricação e as condições técnicas de entrega dos aços em questão (NF EM 10088-1 e -2 para os aços inoxidáveis). C1500 designará uma gama de fabricação de um endurecido 2H que garante uma resistência mecânica superior a 150OMPa. As chapas de aços inoxidáveis consideradas pela presente invenção caracterizam-se por sua resistência mecânica. Essa resistência é controlada de um lado pelos elementos de adição, mas igualmente pelos tratamentos térmicos e os tratamentos mecânicos que a chapa pode ser submetida. Os elementos de adição definem o tipo de base da chapa considerada e, portanto, sua resistência mecânica intrínseca. No contexto da presente invenção, entende-se por aço inoxidável com estrutura austenítica uma chapa que compreende em porcentagem ponderal: -10,5sCrs20 -0,005GCS1,2

B « -0,005SNS2 -0,6SNG15 -O,1sMns15 -0,1£MOS5 -0,1sCuskl -0,05sSis3 -0,ooo1sTií1 -0,00O1sNbí1 E o restante da composição é constituido de ferro e de impurezas inevitáveis devidas à elaboração. Devendo ficar claro ainda que os teores respeitam as seguintes relações: - 1 ,48"Cr,q /Ni,q <2,2 com: Cr,q=°/oCr+1,37°/oMO+1,5°/oSi+2°/oNb+3°/oTi Ni,q=°/oNi+0,31°/0Mn+22°/oC+14,2°/oN+°/oCu - a'(30/20) "0, sendo que cl' é definido pela seguinte relação: CX' (30/20) = 374,05 - 3,73 %Cr - 23,03 %Ni - 503,11 °/oC - 161,70 °/oN - 21,55 %Mn Essa composição caracteriza um aço inoxidável austenítico que solidifica em ferrita primária e que contém uma quantidade não nula de martensita de endurecimento após deformação. Embora predominantemente constituídas de austenita, os tipos austeniticos convencionais contêm vestigios de ferrita residual provenientes da solidificação bem como vestígios de martensita que resultam das operações de laminação.

O tratamento térmico e o tratamento mecânico, isoladamente ou combinados, permitem, por sua vez, modificar essa resistência mecânica em certas proporções. A presente invenção considera em particular duas variantes possiveis: - um tratamento mecânico homogêneo sobre a integralidade da chapa seguido de um tratamento térmico local - um tratamento mecânico não homogêneo sobre a integralidade da chapa Nos dois casos, a modificação das características mecânicas se torna possÍvel pela capacidade da chapa em questão de se submeter, de um lado, a transformações de fase e, de outro lado, a variações de densidade de deslocamentos.

No caso da primeira variante considerada, um endurecimento homogêneo (gama de fabricação 2H: C700 a C1500) na integralidade da chapa acarreta na transformação parcial da austenita em martensita e eventualmente um endurecimento da austenita pela densificação da rede de deslocamentos.

Esse endurecimento permite atingir resistências mecânicas bem superiores a 780MPa, valor máximo atingível em um aço inoxidável recozido do tipo 1D, 1 E, 2B, 2D, 2E, 2R. O aço assim endurecido é de estrutura austeno-martensítica, ou seja, constituído à temperatura normal de uma mistura de austenita e de martensita, e a fração volúmica de martensita é no mínimo de 2%. Em uma segunda etapa, um tratamento térmico localizado nas zonas a serem deformadas acarreta na reversão parcial da martensita em austenita e eventualmente um amolecimento da austenita pela diminuição do número de deslocamentos. Esse tratamento térmico permite abaixar iocalmente a resistência mecânica da chapa. Uma porção de menor resistência mecânica é assim obtida. Essa resistência mecânica pode ser abaixada até 50OMPa, valor minimo atingível em um aço inoxidável austenítico recozido. Esse tratamento térmico pode ser realizado, sem que essa lista seja exaustiva, por laser, por indução, por feixe de elétrons ou por soldagem de costura. Qualquer que seja a técnica utilizada, o ciclo térmico compreende em particular uma elevação da

N 0 temperatura acima da temperatura de início de transformação da martensita em austenita, chamada temperatura de reversão da martensita. Essa temperatura é função do tipo de aço considerado, mas no âmbito da presente invenção, e para cobrir o conjunto dos tipos austeníticos, a temperatura de reversão é tomada superior a 550°C. Os tempos do tratamento térmico, aquecimento, manutenção e resfriamento são função do tipo da chapa, de sua espessura e do processo utilizado: elas devem ser determinadas previamente e devem permitir uma diminuição mínima de 10% da fração volúmica de martensita e eventualmente da densidade de deslocamento. Essa diminuição mínima permite evitar variações locais inerentes ao processo de endurecimento. Uma fusão parcial do aço na superfície da chapa e em uma espessura não superior a 0,5e é admissível. A zona tratada termicamente é temperada por autorresfriamento, e o calor é transmitido às zonas vizinhas. Esse fenômeno elimina o controle dos parâmetros de têmpera para a obtenção de uma chapa de acordo com a presente invenção. No caso da segunda variante considera (tratamento mecânico não homogêneo), um endurecimento é realizado com cilindros de laminação estruturados. O endurecimento dos aços inoxidáveis é habitualmente realizado por meio de rolos lisos. No presente caso, esses cilindros são gravados ou canelados de tal modo que porções da chapa endurecida sejam poupadas por esse endurecimento e conservem assim sua estrutura austenítica menos endurecida. Esse endurecimento específico é designado com o nome de endurecimento diferencial. Porções de menor resistência mecânica são assim obtidas.

Qualquer que seja a variante utilizada, as condições operatórias são controladas de modo a respeitas as seguintes condições: - a porção de menor resistência mecânica é pelo menos parcialmente de espessura igual à espessura e da chapa,

- a porção de menor resistência mecânica inclui a zona que poderia ser deformada durante uma etapa posterior de modelagem.

Para esse fim, deverão ser incluidas as zonas modeladas para as quais os raios de dobragem estão compreendidos entre 2 e 6 vezes a espessura da chapa (caso a modelagem dos aços inoxidáveis que apresentam as resistências mecânicas mais elevadas, sem recorrer à presente invenção). Por esse motivo, a porção de menor resistência mecânica é de preferência de uma largura compreendida entre e e 25e, - Essa porção pode apresentar formas variadas, seja linear,

curvilínea, tendo um contorno fechado ou ainda pode apresentar interseções com outras porções de menor resistência mecânica. - Essa porção apresenta uma taxa de martensita inferior de pelo menos 10% à do restante da chapa.

A presença sobre a chapa de aço inoxidável de porções de menor resistência mecânica, obtidas por uma ou outra das variantes descritas acima, permite: - uma dobragem acentuada dessa chapa até ângulos de 180° e até raios minimos de dobragem no valor de 0,5 vez a espessura da chapa - uma modelagem facilitada uma vez que é pré-determinada,

evitando um deslizamento da chapa ou uma má localização da zona deformada - uma forte diminuição do retorno elástico durante a perfilagem, e esse retorno é equivalente ao que seria obtido com um aço inoxidável recozido do tipo 2B, 2D, 2R, 2E, 1E, 1D - Uma redução do esforço de dobragem, e esse esforço é equivalente ao que seria obtido com um aço inoxidável recozido do tipo 2B, 2D, 2R, 2E, 1E, 1d, ou seja, uma redução de 25 a 50% em função do tipo de aço inoxidável considerado.

No caso de uma chapa de aço inoxidável de acordo com a presente invenção ter sofrido um tratamento térmico local, deve-se observar igualmente a vantagem apresentada pela ligeira coloração da chapa gerada por esse tratamento térmico: ela permite localizar sem dificuldade a zona a ser deformada. No caso de uma chapa de aço inoxidável de acordo com a presente invenção que foi submetida um endurecimento diferencial, a localização da zona a ser deformada torna-se possível por um aspecto menos brilhante e uma rugosidade diferente da porção local. Uma chapa de aço inoxidável de acordo com a presente invenção pode ser modelada de acordo com as técnicas habituais bem conhecidas do técnico no assunto, entre as quais podem ser citadas a título de exemplo a dobragem, a perfilagem, a estampagem. Durante essa modelagem, a porção de menor resistência mecânica, que engloba a zona deformada, sofre um endurecimento. Uma transformação parcial da austenita em martensita e eventualmente um endurecimento da austenita pela densificação da rede de deslocamentos que permitem recuperar pelo menos parcialmente a microestrutura inicial dessa porção da chapa. No caso de modos de deformação para os quais existe uma fibra neutra, uma peça de aço, modelada em uma pelo menos das porções de menor resistência mecânica de uma chapa de aço de acordo com a presente invenção, caracteriza-se pela presença, nas proximidades da fibra neutra, de uma zona que apresenta uma taxa de martensita inferior à da chapa. A detecção dessa zona pode ser feita por medida de tensões residuais ou por medida da fração de martensita. Entende-se por fibra neutra o conjunto dos pontos que, em caso de aplicação de uma deformação global, não sofrem uma deformação local.

Uma peça de aço, modelada em pelo menos uma das porções de menor resistência mecânica de uma chapa de aço de acordo com a presente invenção, permite: - Uma melhora do comportamento mecânica estática ou dinâmica,

¶ t e o alongamento residual mais elevado nas zonas modeladas evitam rupturas frãgeis em comportamento dinâmico (crash). - Uma soIdagem entre duas bordas da chapa facilitada pela minimização do retorno elástico Além disso, as porções locais de menor resistência mecânica podem não ser modeladas e servir de zonas preferenciais de deformação durante uma solicitação dinâmica, tipicamente à velocidade de deformação compreendida entre 1 e 1OOOsj como a ruptura (crash).

Breve DescriçÃo DOS Desenhos Para fins ilustrativos da presente invenção, foram realizados ensaios que vão ser descritos a título de exemplos não limitativos, em particular em relação às figuras 1 a 7 que representam: - Figura IA: Exemplo de microestrutura de uma chapa de acordo com a presente invenção antes do tratamento térmico localizado. Corte metalográfico com ataque eletrolítico. - Figura 1 B: Ampliação da Figura 1A com a martensita em escuro e a austenita em claro. - Figura lC: Exemplo de microestrutura de uma chapa de acordo com a presente invenção após tratamento térmico localizado. Corte metalográfico com ataque eletrolítico, - Figura 1 D: Ampliação da Figura lC. Detalhe da zona não tratada. - Figura 1 E: Ampliação da Figura lC. Detalhe da porção local de menor resistência mecânica.

- Figura 2: Variação, em média na espessura da chapa, da taxa de martensita nas proximidades da porção de menor resistência mecânica (A) e estrutura dessa porção (B). - Figura 3A: Chapa de acordo com a presente invenção que apresenta zonas de menor resistência mecânica. - Figura 3B: peça após dobragem da chapa apresenta na Figura 3A. - Figura 4A: Chapa de acordo com a presente invenção que apresenta zonas de menor resistência mecânica. - Figura 4B: peça após dobragem da chapa apresentada na Figura 4A. - Figura 5A: Chapa de acordo com a presente invenção que apresenta zonas de menor resistência mecânica.

- Figura 5B: peça após estampagem da chapa apresentada na Figura 5A. - Figura 6: exemplo de perfilagem de uma chapa de acordo com a presente invenção por meio de uma linha de perfilagem e peça obtida.

- Figura 7A: primeiro modo de realização de uma chapa de acordo com a presente invenção. - Figura 7B: outro modo de realização de uma chapa de acordo com a presente invenção.

DescriçÃo DE Realizações DA InvençÃo A medida da taxa de martensita é efetuada por uma medida local da indução magnética por meio de um ferritoscópio. Essa medida dá uma porcentagem média em volume de martensita sobre a espessura da chapa.

Essa medida indireta supõe o uso de um fator corretivo em função do tipo de aço considerado. No caso de um aço inoxidável 1.4318 (301LN) ou

1.4310(301), o fator corretivo é de 1,7. Uma medida direta por sigmametria (indução magnética de saturação) pode igualmente ser considerada, embora mais difícil de ser realizada. Em relação à figura 3A, uma chapa 1 de aço inoxidável de acordo com a presente invenção é tratada localmente de modo a obter quatro porções lineares 3 de menor resistência mecânica. Em relação à figura 3B, a chapa 1 descrita anteriormente é dobrada ao nivel das porções 3 de menor resistência mecânica de modo a obter a peça de aço perfilado 2.

Em relação à figura 4A, uma chapa 11 de aço inoxidável de acordo com a presente invenção é tratada localmente de modo a obter porções lineares 13 de menor resistência mecânica. Em relação à figura 4B, a chapa 11 descrita anteriormente é dobrada em quatro porções 13 de menor resistência mecânica de modo a obter a peça de aço perfilado 12. As porções 13 de menor resistência mecânica não modeladas apresentarn uma disposição que guia a deformação da peça de aço perfilado 12 durante uma solicitação dinâmica do tipo ruptura (crash). Em relação à figura 5A, uma chapa 21 de aço inoxidável de acordo com a presente invenção é tratada Iocalmente de modo a obter uma porção 23 de menor resistência mecânica. Em relação à figura 5B, a chapa 21 descrita anteriormente é estampada na porção 23 de menor resistência mecânica de modo a obter a peça de aço 22. Em relação à figura 6, uma chapa 31 de aço inoxidável de acordo com a presente invenção tratada localmente de modo a obter porções 33 de menor resistência mecânica é perfilada por meio de uma linha de perfilamento 34 de modo a obter uma peça de aço perfilado 32. Em relação à figura 7A, uma bobina de aço 46 é desenrolada e submetida um tratamento térmico local por meio de um laser 45 de modo a obter uma chapa 41 de aço inoxidável de acordo com a presente invenção que apresenta quatro porções lineares 43 de menor resistência mecânica.

Em relação à figura 7B, uma chapa 51 de aço inoxidável de acordo com a presente invenção é submetida um tratamento térmico local por meio de um laser 55 de modo a obter quatro porções iineares 53 de menor resistência mecânica.

T De acordo com um modo preferido de realização, é utilizado um aço inoxidável 1.4318 (301LN) endurecido tal que sua resistência mecânica Rm (tensão convencional máxima de tração) seja no minimo de 1OOOMPa (estado

C1OOO da gama de fabricação 2H de acordo com a norma EM 10088/2). Nesse exemplo, a espessura da chapa é de 0,8mm e o metal contém aproximadamente 45°/o em volume de martensita e 55°/o em volume de austenita.

Um tratamento térmico localizado, ao longo uma linha, é realizado com um laser de tipo CO2 de 4kW.

A potência no presente caso é de 2Õ°/o, O deslocamento da fonte é de 0,85m/min (1 m/min também testado) e o ponto focal está situado a 25 mm acima da superficie superior da chapa.

Em relação à figura 2, o tratamento laser permite obter ao longo da linha de tratamento uma estrutura recozida em que a porcentagem de martensita passa para um teor inferior a 1O°/o e mesmo 1,5% no centro, próxima do estado recozido desse metal, ou seja, antes do endurecimento (estado 2B)- A estrutura da linha tratada compreende uma zona fundida austenítica limitada em largura L _ zf a 2- 4 vezes a espessura da chapa e de profundidade P _zf inferior a 50% da espessura da chapa bem como uma zona afetada termicamente de uma largura L_ zat compreendida entre 3 e 6 vezes a espessura da chapa.

Essa zona sofreu uma reversão quase total da martensita.

O conjunto das duas zonas identificadas constitui a porção de menor resistência mecânica.

Ensaios de dobragem são realizados nas chapas C1OOO assim tratadas de acordo com a presente invenção e em chapas não tratadas.

Foi observado que a dobragem da chapa C1OOO tratada de acordo com a presente invenção é possÍvel até ângulos de 180° sem dificuldade, como para a chapa recozida 2B.

A dobragem é, em compensação, dificil a 90° com a chapa C1OOO não tratada com presença de pequenas fissuras, e impossível a 180° com ruptura às vezes completa do corpo de prova (Tab.l).

Tabela I

Ensaios DE Dobragem EM UMA Tipo 1.4318 Estado 2B, Endurecida C1OOO E

Endurecida ClOOO COM Tratamento TÉrmico A Laser

. Rm (MPa) I Ângulo de dobragem Amostra 90° 180° 2B 780 O O C1OOO 1000 O 0

C1OOO de acordo O O com a presente invenção

O: dobragem correta, O: presença de fissuras, 0: ruptura da amostra

Claims

Reivindicações

1. CHAPA DE AÇO INOXIDÁVEL, que contém um mínimo de 10,5% em peso de Cr e um máximo de 1,2% em peso de C, cuja microestrutura é martensitica ou austeno-martensitica e compreende no mínimo 2°/0 em volume de martensita, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos uma porção local (3, 13, 23, 33, 43, 53) de menor resistência mecânica, que apresenta uma taxa de martensita inferior em pelo menos 1O°/o à do restante da referida chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51), e a referida porção local é pelo menos parcialmente de espessura igual à da referida chapa.

2. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela espessura e a referida porção local (3, 13, 23, 33, 43, 53) apresentarem uma largura compreendida entre e e 25e em superfície da referida chapa.

3. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pela resistência mecânica à ruptura ser superior ou igual a 850 MPa fora da referida porção Iocal (3, 13, 23, 33, 43, 53).

4. CHAPA DE AÇO, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pela referida porção local (3, 13, 23, 33, 43, 53) de menor resistência mecânica ser obtida: - por tratamento térmico local de uma chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51) de aço inoxidável martensítica ou austeno-martensitica de resistência mecânica homogênea; ou - por endurecimento diferencial de uma chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51) de aço inoxidável austenítica ou austeno-martensítica de resistência mecânica homogênea.

5. CHAPA DE AÇO, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pela referida porção local (3, 13, 23, 33, 43, 53) de m « menor resistência mecânica apresentar uma taxa de martensita pelo menos duas vezes inferior à do restante da chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51).

6. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pela referida porção local (3, 13, 23, 33, 43, 53) de menor resistência mecânica apresentar uma taxa de martensita pelo menos quatro vezes inferior à do restante da chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51).

7. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA CHAPA DE AÇO, conforme definida em uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado por compreender as etapas segundo as quais: - uma chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51) de aço austenítica, martensítica ou austeno-martensítica é fornecida, e o referido aço é um aço inoxidável que contém um mínimo de 10,5% em peso de Cr e um máximo de 1,2% em peso de C; - toda ou parte da referida chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51) é endurecida de modo que a microestrutura compreenda no mínimo 2°/0 em volume de martensita; e - a referida chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51) é tratada de forma a obter pelo menos uma porção local (3, 13, 23, 33, 43, 53) de menor resistência mecânica, que apresenta uma taxa de martensita inferior de pelo menos 10% à do restante da referida chapa; e a referida porção local (3, 13, 23, 33, 43, 53) é pelo menos parcialmente de espessura igual à da referida chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51) de aço.

8. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7 caracterizado pela referida porção local (3, 13, 23, 33, 43, 53) de menor resistência mecânica ser obtida: - seja por tratamento térmico local de uma chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51) de aço martensitica ou austeno-martensítica de resistência mecânica homogênea, e o tratamento térmico resultando de uma elevação térmica por j 3 0 laser, por indução, por feixe de elétrons ou por soldagem de costura - seja por endurecimento diferencial de uma chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51) de aço austenítica ou austeno-martensítica de resistência mecânica homogênea.

9. PEÇA DE AÇO, obtida por deformação de uma chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51) de aço de conforme definido em uma das reivindicações de 1 a 6 ou de uma chapa obtida pelo processo de conforme definido em uma das reivindicações de 7 a 8, caracterizada pela referida deformação ocorrer em pelo menos um das referidas porções locais (3, 13, 23, 33, 43, 53) de menor resistência mecânica.

10. PEÇA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por ser obtida por dobragem, perfilagem ou estampagem de pelo menos uma das referidas porções locais (3, 13, 23, 33, 43, 53) de menor resistência mecânica.

11. PEÇA DE AÇO, caracterizada por ser obtida por corte de uma chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51) de aço conforme definido em uma das reivindicações 1 a 6 ou de uma chapa (1, 11, 21, 31, 41, 51) obtida pelo processo conforme definido em uma das reivindicações de 7 a 8.

12. USO DE UMA PEÇA, conforme definido em uma das reivindicações de 9 a 11 caracterizado por ser utilizada para a fabricação de estruturas metálicas que resistem a solicitações dinâmicas.