BR112017020282B1 - Peça e método de fabricação para uma peça - Google Patents

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Abstract

peça e método de fabricação para uma peça. a presente invenção se refere a uma peça em que a composição compreende, o teor sendo expresso em porcentagem em peso, 0,10 (menor e igual) c (menor e igual) 0,30, 1,6 (menor e igual) mn (menor e igual) 2,1, 0,5 (menor e igual) cr (menor e igual) 1,7, 0,5 (menor e igual) si (menor e igual) 1,0, 0,065 (menor e igual) nb (menor e igual) 0,15, 0,0010 (menor e igual) b (menor e igual) 0,0050, 0,0010 (menor e igual) n (menor e igual) 0,0130, 0 (menor e igual) al (menor e igual) 0,060, 0 (menor e igual) mo (menor e igual) 1,00, 0 (menor e igual) ni (menor e igual) 1,0, 0,01 (menor e igual) ti (menor e igual) 0,07, 0 (menor e igual) v (menor e igual) 0,3 0 (menor e igual) p (menor e igual) 0,050, 0,01 (menor e igual) s (menor e igual) 0,1, 0 (menor e igual) cu (menor e igual) 0,5, 0 (menor e igual) sn (menor e igual) 0,1, o equilíbrio da composição incluindo o ferro e as impurezas inevitáveis resultantes do método de produção, a microestrutura sendo constituída, em proporções de superfície, a partir de 100% a 70% de bainita, inferior a 30% de austenita residual e inferior a 5% de ferrita e a seu método de fabricação.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001]A presente invenção se refere às peças de fabricação com propriedades de resistência elevada ao serem maquináveis, obtidas a partir de aços simultaneamente exibindo uma boa ductilidade a quente, permitindo a realização de operações de formação a quente e a capacidade de endurecimento de maneira que não seja necessário realizar operações de resfriamento brusco e de revenimento para obter as propriedades declaradas.
[002]A presente invenção mais especificamente se refere às peças que exibem, independentemente da forma ou complexidade da peça, resistência mecânica superior ou igual a 1.100 MPa, com limite elástico superior ou igual a 700 MPa, alongamento de ruptura A superior ou igual a 12 e constrição na ruptura Z superior a 30%,
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[003] No contexto da presente invenção, o termo “peça” se refere às barras de todos os formatos, fios ou peças complexas obtidas através de formação a quente, tal como, por exemplo, o rolamento ou forjamento com ou sem reaquecimento posterior parcial ou total, tratamento térmico ou termoquímico e/ou formação com ou sem a remoção de material, ou até mesmo com a adição de material tal como através da soldagem.
[004] O termo “formação a quente” se refere a qualquer método para o aço de formação a quente que modifica a forma inicial de um produto através de uma operação realizada a uma temperatura do material de tal maneira que a estrutura cristalina do aço é predominantemente austenítica.
[005]A demanda elevada para da redução de gases de efeito estufa, combinada com o aumento dos requisitos de segurança automotiva e os preços dos combustíveis conduziu os fabricantes de veículos terrestres motorizados a buscar materiais que exibissem resistência mecânica elevada. Isso possibilita a redução do peso dessas peças enquanto mantém ou aumenta o desempenho de resistência mecânica.
[006]As soluções tradicionais de aço para a obtenção de características mecânicas muito boas existem há muito tempo. Estes contêm elementos de liga em quantidades superiores ou inferiores combinados com os tratamentos térmicos de tipo austenitização a uma temperatura superior ao AC1, seguido de resfriamento brusco em um fluido de tipo de óleo, tipo de polímero ou até mesmo de tipo de água e, em geral, o resfriamento brusco a uma temperatura inferior ao Ar3. Algumas desvantagens associadas a estes aços e com os tratamentos necessários para obter as propriedades necessárias podem ser de natureza econômica (custo das ligas, custo dos tratamentos térmicos), de natureza ambiental (energia dispendida para a reaustenitização, dispersa através de resfriamento brusco, tratamento de banho de resfriamento brusco), ou de natureza geométrica (formação de peças complexas). Neste contexto, os aços que possibilitam a obtenção de uma resistência relativamente elevada, imediatamente após a formação a quente, assumem uma importância crescente. Ao longo do tempo, foram propostas diversas famílias de aços que fornecem diversos níveis de resistência mecânica, tais como, por exemplo, os aços de micro ligas com uma estrutura ferrítico-perlítica que possui diversos teores de carbono para obter diversos níveis de resistência. Esses aços de micro ligas ferríticos-perlíticos são amplamente utilizados nas últimas décadas e muitas vezes são utilizados para todos os tipos de peças mecânicas para obter as peças complexas sem tratamento térmico imediatamente após a formação a quente. Embora altamente efetivos, no presente esses aços estão atingindo seus limites, uma vez que os construtores exigem propriedades mecânicas que excedem um limite elástico de 700 MPa e uma resistência mecânica de 1.100 MPa, o que muitas vezes os conduzem a retornar às soluções tradicionais mencionadas acima.
[007]Além disso, dependendo da espessura e do formato das peças, pode ser difícil assegurar uma homogeneidade satisfatória nas propriedades, especialmente devido à heterogeneidade nas taxas de resfriamento que afetam a microestrutura.
[008] Para atender a demanda de veículos cada vez mais leves, mantendo as vantagens econômicas e ambientais dos aços de micro ligas que possuem matriz ferriltico-perlítica, é necessário possuir aços cada vez mais fortes, obtidos imediatamente após as operações de formação a quente. No entanto, no campo do aço de carbono, acredita-se que um aumento da resistência mecânica, em geral, é acompanhado pela uma perda de ductilidade e uma perda de usinabilidade. Além disso, os fabricantes de veículos terrestres motorizados estão especificando peças cada vez mais complexas que requerem aços que exibem níveis de resistência mecânica, resistência à fadiga, tenacidade, capacidade de moldagem e usinabilidade elevados.
[009] Conforme pode ser observado na patente EP 0.787.812 que descreve um método para a fabricação de peças forjadas em que a composição química compreende, em peso: 0,1% < C < 0,4%; 1% < Mn <1,8%; 1,2% < Si < 1,7%; 0% < Ni < 1%; 0% < Cr < 1,2%; 0% < Mo < 0,3%; 0% < V < 0,3%; Cu < 0,35%, opcionalmente de 0,005% a 0,06% de alumínio, opcionalmente o boro em teores compreendidos entre 0,0005% e 0,01%, opcionalmente, entre 0,005% e 0,03% de titânio, opcionalmente, entre 0,005% e 0,06% de nióbio, opcionalmente de 0,005% a 0,1% de enxofre, opcionalmente, até 0,006% de cálcio, opcionalmente, até 0,03% de telúrio, opcionalmente, até 0,05% de selênio, opcionalmente, até 0,05% de bismuto, opcionalmente, até 0,1% de chumbo, o equilíbrio sendo o sal ferro e impurezas resultantes do método de produção. Este método envolve submeter a peça a um tratamento de revenimento térmico que compreende o resfriamento de uma temperatura em que o aço é completamente austenítico a uma temperatura Tm entre Ms + 100 D°C e Ms-20 °C a uma taxa de resfriamento Vr superior a 0,5 °C/s, seguido por manter a peça entre Tm e Tf, com Tf > Tm-100 °C, e de preferência, Tf > Tm-60 °C, durante, pelo menos, 2 minutos de maneira a obter uma estrutura que compreende, pelo menos, 15%, e de preferência, pelo menos, 30% de bainita formada entre Tm e Tf. Esta técnica requer diversas etapas do processo que prejudicam a produtividade.
[010] No entanto, é conhecido o pedido de patente EP 1.201.774, em que o objeto da presente invenção é fornecer um método de forjamento realizado de maneira a aprimorar a usinabilidade, modificando a estrutura metalográfica de produtos submetidos à carga de impacto de uma estrutura ferrítica-perlítica fina sem adotar a método de resfriamento brusco e revenimento, de maneira a obter um limite elástico superior ao obtido através do método de resfriamento brusco e revenimento. A resistência à tração (Rm) obtida é inferior àquela obtida com o método de resfriamento brusco e revenimento. Este método também apresenta a desvantagem de exigir diversas etapas do processo que tornam o método de fabricação mais complexo. Além disso, a ausência de elementos especificados de composição química pode transportar a utilização de uma composição química inadequada para as aplicações envolvendo as peças forjadas devido aos efeitos prejudiciais de soldabilidade, usinabilidade ou até mesmo tenacidade.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[011] O objeto da presente invenção é solucionar os problemas mencionados acima. O objeto é fornecer o aço para as peças formadas a quente com propriedades de resistência elevada, simultaneamente apresentando a resistência mecânica e capacidade de deformação, permitindo a realização de operações de formação a quente. A presente invenção mais especialmente se refere aos aços que possuem uma resistência mecânica superior ou igual a 1.100 MPa (isto é, dureza superior ou igual a 300 Hv), que possui um limite elástico superior ou igual a 700 MPa, e que possui o alongamento de ruptura superior ou igual a 12%, com uma constrição à ruptura superior a 30%. A presente invenção também pretende fornecer um aço capaz de ser produzido de maneira robusta, isto é, sem grandes variações de propriedades em função dos parâmetros de fabricação e capaz de ser maquinado com ferramentas comercialmente disponíveis sem perda de produtividade durante a implementação.
[012] Para este propósito, o objeto da presente invenção é uma peça de acordo com as reivindicações de 1 a 12 e um método para a fabricação de uma peça de acordo com a reivindicação 13.
[013] Outras características e vantagens da presente invenção irão aparecer no decurso da descrição a seguir, fornecida a título de exemplo não limitante.
[014] No contexto da presente invenção, a composição química, em porcentagem em peso, deve ser a seguinte:
[015] O teor de carbono está entre 0,10% e 0,30%. Se o teor de carbono for inferior a 0,10% em peso, existe o risco de formação de ferrita pró- etetóide e a resistência mecânica obtida é insuficiente. Superior a 0,30%, a soldabilidade se torna cada vez mais reduzida, uma vez que as microestruturas de tenacidade baixa podem ser formadas na Zona Térmica Afetada (HAZ) ou na zona fundida. Dentro deste intervalo, a soldabilidade é satisfatória e as propriedades mecânicas são estáveis e de acordo com os objetos da presente invenção. De acordo com uma realização, de preferência, o teor de carbono está entre 0,15% e 0,27% e, de preferência, entre 0,17% e 0,25%.
[016] O manganês [teor] está entre 1,6% e 2,1% e, de preferência, está entre 1,7% e 2,0%. Este é um elemento de endurecimento de substituição em solução sólida; estabiliza a austenita e reduz a temperatura de transformação Ac3. O manganês, por conseguinte, contribui para um aumento da resistência mecânica. Um teor mínimo de 1,6% em peso é necessário para obter as propriedades mecânicas desejadas. No entanto, superior a 2,1%, seu caráter gamagênico conduz a uma desaceleração significativa na cinética de transformação bainítica que ocorre durante o resfriamento final e a proporção de bainita será insuficiente para alcançar uma resistência à deformação superior ou igual a 700 MPa. Por conseguinte, se obtém uma resistência mecânica satisfatória sem aumentar o risco de reduzir a proporção de bainita e, por conseguinte, não reduz o limite elástico, nem aumenta a capacidade de endurecimento em ligas soldadas, o que prejudica a soldabilidade do aço, de acordo com a presente invenção.
[017] O teor de cromo deve estar entre 0,5% e 1,7% e, de preferência, entre 1,0% e 1,5%. Este elemento possibilita o controle da formação de ferrita durante o resfriamento a partir de uma estrutura inicial completamente austenítica, uma vez que a ferrita, em grandes quantidades, reduz a resistência mecânica necessária para o aço, de acordo com a presente invenção. Este elemento também possibilita endurecer e refinar a microestrutura bainítica, o que explica a razão pela qual é necessário um teor mínimo de 0,5%. No entanto, este elemento consideravelmente desacelera a cinética de transformação bainítica; por conseguinte, para os teores superiores a 1,7%, a proporção de bainita pode ser insuficiente para alcançar um limite elástico igual ou superior a 700 MPa. De preferência, um intervalo de teor de crômio é selecionado a partir de 1,0% a 1,5% para refinar a microestrutura bainítica.
[018] O silicone [teor] deve estar entre 0,5% e 1,0%. Dentro deste intervalo, a estabilização da austenita residual é possível graças à adição de silicone que consideravelmente desacelera a precipitação de carbonetos durante a transformação bainítica. Isto foi corroborado pelos Depositantes que observaram que a bainita da presente invenção é essencialmente destituída de carbonetos. Isso ocorre uma vez que a solubilidade do silicone na cementita é bastante inferior e esse elemento aumenta a atividade do carbono na austenita. Qualquer formação de cementita, por conseguinte, será precedida por uma etapa em que Si é expelido na interface. O enriquecimento de austenita com o carbono, por conseguinte, conduz à sua estabilização à temperatura ambiente no aço, de acordo com esta primeira realização. Posteriormente, a aplicação de uma tensão externa a uma temperatura inferior a 200 °C, por exemplo, através da formação ou tensão mecânica do tipo de endurecimento do trabalho ou do tipo de fadiga, pode resultar na transformação de uma porção desta austenita em martensita. Essa transformação irá resultar em um aumento do limite elástico. O teor mínimo de silicone deve ser ajustado em 0,5% em peso para obter um efeito de estabilização sobre a austenita e para retardar a formação de carboneto. Além disso, foi observado que, se o silicone for inferior a 0,5%, o limite elástico está abaixo do mínimo necessário de 700 MPa. Além disso, uma adição de silicone em uma quantidade superior a 1,0% irá resultar em excesso de austenita residual que irá reduzir o limite elástico. De preferência, o teor de silicone estará entre 0,75% e 0,9%, a fim de otimizar os efeitos mencionados acima.
[019] O nióbio [teor] deve estar entre 0,065% e 0,15%. Este é um elemento de micro liga que forma os precipitados de endurecimento com o carbono e/ou nitrogênio. Também possibilita retardar a transformação bainítica, em sinergia com os elementos de micro ligas, tais como o boro e o molibdênio presentes na presente invenção. O teor de nióbio, no entanto, deve ser limitado a 0,15%, a fim de evitar não apenas a formação de grandes precipitados que podem ser locais de iniciação de fissuras, mas também os problemas relacionados à perda de ductilidade a temperaturas elevadas associadas à possível precipitação intergranular de nitretos. Além disso, o teor de nióbio deve ser superior ou igual a 0,065%, em que, quando combinado com o titânio, possibilita um efeito de estabilização nas propriedades mecânicas finais, isto é, uma sensibilidade reduzida à taxa de resfriamento. Na verdade, os carbonitretos misturados com o titânio podem se formar e permanecerem estáveis a temperaturas relativamente elevadas, por conseguinte, evitando o crescimento anormal de grãos a temperatura elevada, ou até mesmo possibilitando um refinamento suficientemente substancial do grão austenítico. De preferência, o teor máximo de Nb está no intervalo de 0,065% a 0,110% para otimizar os efeitos mencionados acima.
[020] O teor de titânio deve ser tal que 0,010% < Ti < 0,1%. Um teor máximo de 0,1% é tolerado, superior a isto o titânio irá aumentar o preço e irá gerar precipitados prejudiciais à resistência à fadiga e à usinabilidade. É necessário um teor mínimo de 0,010% para o controle do tamanho do grão austenítico e para a proteção do boro do nitrogênio. De preferência, um intervalo do teor de titânio é selecionado a partir de 0,020% a 0,03%.
[021] O teor de boro deve estar entre 10 ppm (0,0010%) e 50 ppm (0,0050%). Este elemento possibilita o controle da formação de ferrita durante o resfriamento a partir de uma estrutura inicial completamente austenítica, uma vez que esta ferrita em níveis elevados reduz a resistência mecânica e o limite elástico abrangidos pela presente invenção. Este é um elemento de resfriamento brusco. É necessário um teor mínimo de 10 ppm para evitar a formação de ferritas durante o resfriamento natural e, por conseguinte, em geral, inferior a 2 °C/s para os tipos de peças abrangidas pela presente invenção. No entanto, superior a 50 ppm de boro irá provocar a formação de boretos de ferro que podem ser prejudiciais à ductilidade. De preferência, um intervalo do teor de boro é selecionado a partir de 20 ppm a 30 ppm para otimizar os efeitos mencionados acima.
[022] O teor de nitrogênio deve estar entre 10 ppm (0,0010%) e 130 ppm (0,0130%). É necessário um teor mínimo de 10 ppm para a formação dos carbonitretos mencionados acima. No entanto, superior a 130 ppm de nitrogênio pode provocar excesso de endurecimento da ferrita bainítica, com possível resiliência reduzida da peça acabada. De preferência, um intervalo do teor de nitrogênio é selecionado a partir de 50 ppm a 120 ppm para otimizar os efeitos mencionados acima.
[023] O teor de alumínio deve ser inferior ou igual a 0,050% e, de preferência, inferior ou igual a 0,040%, ou até mesmo inferior ou igual a 0,020%. De preferência, o teor de Al é tal que 0,003% < Al < 0,015%. É um elemento residual para o qual é desejado limitar o teor. É suposto que níveis de alumínio elevados aumentam a erosão de refratários e provocam a obstrução de bocais durante a fundição de aço. Além disso, o alumínio segrega negativamente e pode provocar as macro segregações. Em quantidades excessivas, o alumínio pode reduzir a ductilidade a quente e aumentar o risco de defeitos durante a fundição contínua. Sem um monitoramento minucioso das condições de fundição, os defeitos de segregação de tipo micro e macro, em última análise, resultam em segregação na peça forjada. Esta estrutura de bandas compreende as bandas bainíticas alternadas com diversas durezas que podem ser prejudiciais à formabilidade do material.
[024] O teor de molibdênio deve ser inferior ou igual a 1,0%, de preferência, inferior ou igual a 0,5%. De preferência, um intervalo do teor de molibdênio é selecionado a partir de 0,03% a 0,15%. Sua presença favorece a formação de bainita através da sinergia com o boro e nióbio. Isso garante a ausência de ferrita pró-etetóide em limites de grãos. Superior a um nível de 1,0%, favorece o aparecimento de martensita que é indesejado.
[025] O teor de níquel deve ser inferior ou igual a 1,0%. Um nível máximo de 1,0% é tolerado, acima do qual o níquel irá aumentar o preço da solução proposta, o que pode reduzir sua viabilidade do ponto de vista econômico. De preferência, um intervalo do teor de níquel é selecionado a partir de 0% a 0,55%.
[026] O teor de vanádio deve ser inferior ou igual a 0,3%. É tolerado um teor máximo de 0,3%, acima do qual o vanádio irá aumentar o preço da solução e irá afetar a resiliência. De preferência, na presente invenção, um intervalo do teor de vanádio é selecionado a partir de 0% a 0,2%.
[027] O enxofre [teor] pode estar em diversos níveis dependendo da usinabilidade desejada. Sempre irá existir uma pequena quantidade, uma vez que é um elemento residual que não pode ser reduzido a um valor de zero absoluto, mas também pode ser adicionado voluntariamente. Um nível inferior de S é desejado quando as propriedades de fadiga desejadas são muito elevadas. Em geral, o alvo está entre 0,015% e 0,04%, entendendo que é possível adicionar até 0,1% para aprimorar a usinabilidade. De maneira alternativa, também é possível adicionar, em combinação com o enxofre, um ou mais elementos selecionados a partir de telúrio, selênio, chumbo e bismuto em quantidades inferiores ou iguais a 0,1% para cada elemento.
[028] O fósforo [teor] deve ser inferior ou igual a 0,050% e, de preferência, inferior ou igual a 0,025%. Este é um elemento que endurece em solução sólida, mas que consideravelmente reduz a soldabilidade e a ductilidade a quente, especialmente devido à sua propensão para segregar os limites dos grãos e sua tendência a co-segregar com o manganês. Por estas razões, o seu teor deve ser limitado a 0,025% para obter a boa soldabilidade.
[029] O teor de cobre deve ser inferior ou igual a 0,5%. Uma quantidade máxima de 0,5% é tolerada, uma vez que superior a este nível, o cobre pode reduzir a capacidade do produto de ser moldado.
[030] O equilíbrio da composição inclui o ferro e as impurezas inevitáveis resultantes do método de produção, como, por exemplo, o arsênio ou estanho.
[031] Em realizações de preferência, as composições químicas, de acordo com a presente invenção, também podem satisfazer as seguintes condições, tomadas individualmente ou em combinação:
Figure img0001
- em que os níveis de elementos são expressos em porcentagem em peso e as taxas de resfriamento Vr400 e Vr600 são expressas em °C/s. Vr400 representa a taxa de resfriamento no intervalo de temperatura entre 420 °C e 380 °C. Vr600 representa a taxa de resfriamento no intervalo de temperatura entre 620 °C e 580 °C.
[032] Conforme será descrito nos testes descritos abaixo, o critério S1 está correlacionado com a robustez das propriedades mecânicas como função das variações no resfriamento em geral e em função das variações em Vr600, em especial. Respeitando os intervalos de valores para este critério, por conseguinte, possibilita garantir uma sensibilidade muito inferior do grau [de aço] às condições de fabricação. Em uma realização, de preferência, 0,200 < S1 < 0,4, o que possibilita um aprimoramento adicional da robustez.
[033] No entanto, os critérios S2 a S4 estão correlacionados com a obtenção de uma estrutura predominantemente bainítica superior a 70% para os graus, de acordo com a presente invenção, por conseguinte, permitindo assegurar a obtenção das propriedades mecânicas alvo.
[034] De acordo com a presente invenção, a microestrutura do aço pode conter, em proporção superficial após o resfriamento final:- a bainita a um nível entre 70% e 100%. No contexto da presente invenção, o termo “bainita” se refere a uma bainita que compreende inferior a 5% na superfície de carbonetos e em que a fase entre linhas é a austenita.- a austenita residual a um nível inferior ou igual a 30%- a ferrita a um nível inferior a 5%. Em especial, se o nível de ferrita for superior a 5%, o aço, de acordo com a presente invenção, irá exibir uma resistência mecânica inferior à meta de 1.100 MPa.
[035] O aço, de acordo com a presente invenção, pode ser fabricado através do método descrito a seguir:- o aço da composição, de acordo com a presente invenção, é fornecido na forma de uma floração, um tarugo que possui uma seção transversal retangular, quadrada ou redonda, ou na forma de um lingote, por conseguinte,- este aço é enrolado sob a forma de um produto semiacabado, sob a forma de uma barra ou de um fio, por conseguinte,- o produto semiacabado é levado a uma temperatura de reaquecimento (Trech) entre 1.100 °C e 1.300 °C para obter um produto semiacabado reaquecido, por conseguinte,- o produto semiacabado reaquecido é formado a quente, a temperatura no término da formação a quente é superior ou igual a 850 °C para obter uma peça formada a quente, por conseguinte,- dita peça formada a quente é resfriada até alcançar uma temperatura entre 620 °C e 580 °C a uma taxa de resfriamento Vr600 entre 0,10 °C/s e 10 °C/s, por conseguinte,- dita peça é resfriada a uma temperatura entre 420 °C e 380 °C a uma taxa de resfriamento Vr400 inferior a 4 °C/s, por conseguinte,- a peça é resfriada a uma temperatura entre 380 °C e 300 °C a uma taxa inferior ou igual a 0,3 °C/s, por conseguinte,- a peça é resfriada até à temperatura ambiente a uma taxa inferior ou igual a 4 °C/s, por conseguinte,- opcionalmente, dita peça formada a quente é submetida a um tratamento de revenimento térmico e de resfriamento até à temperatura ambiente, a uma temperatura de revenimento entre 300 °C e 450 °C durante um período entre 30 minutos e 120 minutos, por conseguinte,- a usinabilidade das peças é realizada.
[036] Em uma realização, de preferência, um tratamento de revenimento térmico é realizado para assegurar que sejam obtidas excelentes propriedades após o resfriamento.
[037] Para melhor ilustrar a presente invenção, os testes foram realizados em três graus.
TESTES
[038]As composições químicas dos aços utilizados nos testes são indicadas na Tabela 1. A temperatura de reaquecimento destes graus foi de 1.250 °C. A temperatura no término da formação a quente foi de 1.220 °C. As taxas de resfriamento Vr600 e Vr400 são indicadas na Tabela 2. As peças foram resfriadas a partir de 380 °C até à temperatura ambiente a 0,15 °C/s, posteriormente, foram maquinadas. As condições para a realização dos testes e os resultados das medições para a caracterização estão resumidos na Tabela 2.
Figure img0002
Figure img0003
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[039] Os resultados desses testes são traçados em 4 Figuras. A Figura 1 mostra a variação da resistência à tração mecânica Rm como função da taxa de resfriamento Vr600 para os graus A e B. A Figura 2 mostra a variação no limite elástico Re como função da taxa de resfriamento Vr600 para os graus A e B.
[040] Foi observado que o grau, de acordo com a presente invenção, exibe um grau de estabilidade elevado das suas propriedades mecânicas à medida que as condições de resfriamento variam. O grau, por conseguinte, é muito mais robusto em resposta às variações nas condições do processo do que os graus, de acordo com a técnica anterior.
[041]Além disso, a Figura 3 mostra o delta da resistência à tração mecânica Rm como função do critério S1 para os graus A, B e C. De maneira similar, a Figura 4 mostra o delta do limite elástico como função do critério S1 para os graus A, B e C.
[042] Observe que a sensibilidade às condições de resfriamento reduz à medida que o valor de S1 aumenta.
[043]A presente invenção, em especial, de maneira vantajosa, será utilizada para a fabricação de peças formadas a quente e, em especial, peças forjadas a quente, para as aplicações em veículos terrestres motorizados. Também possui aplicações em peças de fabricação para barcos ou no campo de construção, especialmente, para a fabricação de hastes de parafusos para cofragem.
[044] Em geral, a presente invenção pode ser implementada para a fabricação de todos os tipos de peças que exigem que as propriedades alvo sejam alcançadas.

Claims (16)

1. PEÇA, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, com o teor sendo expresso em porcentagem em peso,
Figure img0004
o equilíbrio da composição incluindo o ferro e as impurezas inevitáveis resultantes a partir do método de produção, a microestrutura sendo constituída, em proporções de superfície, a partir de 100% a 70% de bainita, inferior a 30% de austenita residual e inferior a 5% de ferrita.
2. PEÇA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os teores de nióbio, vanádio, molibdênio, titânio e alumínio são tais que:
Figure img0005
3. PEÇA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que os teores de carbono, nitrogênio, cromo, silicone, manganês, enxofre e níquel são tais que:
Figure img0006
Vr400 e Vr600 sendo expressos em °C/s, com Vr400 representando a taxa de resfriamento da peça no intervalo de temperatura entre 420 °C e 380 °C e Vr600 representando a taxa de resfriamento da peça no intervalo de temperatura entre 620 °C e 580 °C.
4. PEÇA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, com o teor sendo expresso em porcentagem em peso
Figure img0007
5. PEÇA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, com o teor sendo expresso em porcentagem em peso
Figure img0008
6. PEÇA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, o teor sendo expresso em porcentagem em peso
Figure img0009
7. PEÇA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, o teor sendo expresso em porcentagem em peso:
Figure img0010
8. PEÇA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, o teor sendo expresso em porcentagem em peso:
Figure img0011
9. PEÇA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, o teor sendo expresso em porcentagem em peso:
Figure img0012
10. PEÇA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, o teor sendo expresso em porcentagem em peso:
Figure img0013
11. PEÇA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, o teor sendo expresso em porcentagem em peso:
Figure img0014
12. PEÇA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, o teor sendo expresso em porcentagem em peso:
Figure img0015
13. PEÇA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, o teor sendo expresso em porcentagem em peso:
Figure img0016
14. PEÇA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de1 a 13, caracterizada pelo fato de que a composição compreende, o teor sendo expresso em porcentagem em peso:
Figure img0017
15. PEÇA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de1 a 14, caracterizada pelo fato de que a estrutura compreende 0% de ferrita.
16. MÉTODO DE FABRICAÇÃO PARA UMA PEÇA de aço, caracterizada pelo fato de que compreende as seguintes etapas sequenciais:- o aço da composição, de acordo com as reivindicações de 1 a 14, é fornecido sob a forma de uma floração, um tarugo que possui uma seção transversal retangular, quadrada ou redonda, ou na forma de um lingote;- este aço é enrolado sob a forma de um produto semiacabado, sob a forma de uma barra ou de um fio;- o produto semiacabado é levado a uma temperatura de reaquecimento (Trech) entre 1.100 °C e 1.300 °C para obter um produto semiacabado reaquecido, por conseguinte,- o produto semiacabado reaquecido é formado a quente, a temperatura no término da formação a quente é superior ou igual a 850 °C para obter uma peça formada a quente, por conseguinte,- dita peça formada a quente é resfriada até alcançar uma temperatura entre 620 °C e 580 °C a uma taxa de resfriamento Vr600 entre 0,10 °C/s e 10 °C/s, por conseguinte,- dita peça é resfriada a uma temperatura entre 420 °C e 380 °C a uma taxa de resfriamento Vr400 inferior a 4 °C/s, por conseguinte,- a peça é resfriada a uma temperatura entre 380 °C e 300 °C a uma taxa inferior ou igual a 0,3 °C/s, por conseguinte,- a peça é resfriada até à temperatura ambiente a uma taxa inferior ou igual a 4 °C/s, por conseguinte,- opcionalmente, dita peça formada a quente é submetida a um tratamento de revenimento térmico e de resfriamento até à temperatura ambiente, a uma temperatura de revenimento entre 300 °C e 450 °C durante um período entre 30 minutos e 120 minutos, por conseguinte, - usinar as peças.
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