BR112018071252B1 - Método para endurecimento em prensa, peça e uso de uma peça - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um método para endurecimento em prensa (press hardening) compreendendo o fornecimento de uma chapa de aço-carbono revestida com um pré- revestimento de barreira compreendendo níquel e cromo, em que a proporção em peso Ni/ Cr está entre 1,5 e 9.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um método para endurecimento em prensa (press hardening) compreendendo a provisão de uma chapa de aço-carbono revestida com um pré-revestimento de barreira que inibe a adsorção de hidrogênio e uma peça possuindo excelente resistência a fissuração retardada. A invenção é particularmente adequada para a fabricação de veículos automotivos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Sabe-se que certas aplicações, especialmente no campo automotivo, exigem que estruturas de metais sejam ainda mais leves e fortalecidas no caso de um impacto, e também boa capacidade de usinagem. Para este fim, são normalmente utilizados aços com propriedades mecânicas melhoradas, sendo este aço formado por estampagem a quente e a frio.

[003] No entanto, sabe-se que a sensibilidade a fissuração retardada aumenta com a resistência mecânica, em particular após certas operações de conformação a frio ou de conformação a quente, uma vez que é provável que altas tensões residuais permaneçam após a deformação. Em combinação com o hidrogênio atômico possivelmente presente na chapa de aço-carbono, essas tensões podem resultar em fissuração retardada, isto é, fissuras que ocorrem um certo tempo após a própria deformação. O hidrogênio pode se acumular progressivamente por difusão nos defeitos da rede cristalina, como as interfaces de matriz/ inclusão, limites gêmeos e limites de grãos. É nos defeitos posteriores que o hidrogênio pode se tornar prejudicial quando atinge uma concentração crítica após um certo tempo. Este atraso resulta do campo de distribuição de tensão residual e da cinética de difusão do hidrogênio, o coeficiente de difusão de hidrogênio à temperatura ambiente sendo baixo. Além disso, o hidrogênio localizado nos limites dos grãos enfraquece sua coesão e favorece o aparecimento de fissuras intergranulares retardadas.

[004] Para superar este problema, é de modo geral conhecido modificar a composição do aço para evitar a adsorção de hidrogênio no aço.

[005] Por exemplo, o pedido de patente US 2008/035249 divulga um aço TWIP compreendendo pelo menos um elemento de metal selecionado a partir de vanádio, titânio, nióbio, cromo e molibdênio, em que 0,050% < V < 0,50%; 0,040% < Ti < 0,50%; 0,070% < Nb < 0,50%; 0,070% < Cr < 2%; 0,14% < Mo < 2% e, opcionalmente, um ou mais elementos selecionados a partir de 0,0005% < B < 0,003%; Ni < 1%, Cu < 5%, o saldo da composição sendo constituído por ferro e impurezas inevitáveis resultantes da fundição, as quantidades de elementos metálicos sob a forma de carbonetos, nitretos ou carbonitretos precipitados, sendo: 0,030% < Vp < 0,150%; 0,030% de Tip < 0,130%; 0,040% < Nbp < 0,220%; 0,070% < Crp < 0,6%; 0,14% < Mop < 0,44%. De fato, os inventores demonstraram em primeiro lugar que carbonetos, nitretos ou carbonitretos de vanádio, titânio ou nióbio precipitados são muito eficazes como armadilhas de hidrogênio. Carbonetos de cromo ou molibdênio também podem cumprir esse papel.

[006] No entanto, quando a conformação a quente é realizada, tais modificações não são suficientes. De fato, quando uma chapa de aço- carbono tem que ser endurecida pelo processo de endurecimento em prensa, há um alto risco de o aço adsorver hidrogênio proveniente da dissociação da H2O no forno durante o tratamento de austenitização.

[007] O documento DE 102010030465 divulga um método para a produção de uma peça formada em chapa de metal que é fornecida com um revestimento de proteção contra corrosão e é formada a partir de um material em chapa de aço de alta resistência. Este método compreende as seguintes etapas: - transformar um material de chapa de saída fornecido em uma peça bruta (blank) de chapa de metal; - formação do revestimento anticorrosivo por aplicação eletrolítica de um revestimento de zinco-níquel (C) na peça de chapa de metal, em que no início do processo de revestimento uma primeira camada fina de níquel é depositada, o que também evita a fragilização por hidrogênio material de chapa de aço.

[008] O documento DE 102010030465 refere-se ainda a uma peça de chapa de metal moldada a quente e, em particular, endurecida sob pressão (P) feita de um material em chapa de aço de alta resistência com um revestimento de zinco-níquel (C) aplicado eletroliticamente. É mencionado que o tratamento térmico serve para expelir o hidrogênio contido no material da chapa de partida e o hidrogênio (que é para ser substancialmente evitado pela camada fina de níquel inicialmente depositada) que é possivelmente introduzido durante a aplicação do revestimento de zinco-níquel no material da chapa de aço. O tratamento térmico faz com que os átomos de hidrogênio embutidos na estrutura do material da chapa de aço sejam expelidos por efusão. A fragilização por hidrogênio do material da chapa de aço é, assim, neutralizada.

[009] No entanto, existe o risco de que a camada de revestimento de níquel depositada no substrato de aço não seja eficiente o suficiente na prevenção da absorção de hidrogênio no aço.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[010] Assim, o objetivo da invenção é proporcionar um método para endurecimento em prensa, em que a adsorção de hidrogênio na chapa de aço-carbono é evitada. Destina-se a disponibilizar uma peça com excelente resistência à fissuração retardada, obtenível pelo referido método, para endurecimento em prensa, incluindo a conformação a quente.

[011] Este objetivo é alcançado proporcionando um método para endurecimento em prensa de acordo com a reivindicação 1. A chapa de aço pode também compreender características das reivindicações 2 a 24.

[012] A invenção também abrange uma peça de acordo com a reivindicação 25. A peça também pode compreender características da reivindicação 26 ou 27.

[013] Por fim, a invenção cobre o uso de tal peça para a fabricação de um veículo automotivo de acordo com a reivindicação 28.

[014] Outras características e vantagens da invenção tornar-se- ão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada da invenção.

[015] Os seguintes termos serão definidos: - todas as porcentagens “%” são definidas em peso e - "Chapa de aço-carbono", significa uma chapa de aço com menos de 10,5%, em massa, de cromo. Por exemplo, o aço inoxidável não está incluído na definição de uma chapa de aço-carbono.

[016] Qualquer aço pode ser utilizado de forma vantajosa na estrutura da invenção. No entanto, no caso de ser necessário aço com elevada resistência mecânica, em particular para peças da estrutura do veículo automóvel, pode ser utilizado aço com resistência à tração superior a 500 MPa, de forma vantajosa, entre 500 e 2000 Mpa, antes ou depois do tratamento térmico. A composição em peso da chapa de aço-carbono é de preferência a seguinte: 0,03% < C < 0,50%; 0,3% < Mn < 3,0%; 0,05% < Si < 0,8%; 0,015% < Ti < 0,2%; 0,005% < Al < 0,1%; 0% < Cr < 2,50%; 0% < S < 0,05%; 0% < P< 0,1%; 0% < B < 0,010%; 0% < Ni < 2,5%; 0% < Mo < 0,7%; 0% < Nb < 0,15%; 0% < N < 0,015%; 0% < Cu < 0,15%; 0% < Ca < 0,01%; 0% < W < 0,35%, o saldo sendo ferro e as impurezas inevitáveis da fabricação de aço.

[017] Por exemplo, a chapa de aço-carbono é 22MnB5 com a seguinte composição: 0,20% < C < 0,25%; 0,15% < Si < 0,35%; 1,10% < Mn < 1,40%; 0% < Cr < 0,30%; 0% < Mo < 0,35%; 0% < P < 0,025%; 0% < S < 0,005%; 0,020% < Ti < 0,060%; 0,020% < Al < 0,060%; 0,002% < B < 0,004% o saldo sendo ferro e impurezas inevitáveis da fabricação de aço.

[018] A chapa de aço-carbono pode ser Usibor®2000 com a seguinte composição: 0,24% < C < 0,38%; 0,40% < Mn < 3%; 0,10% < Si < 0,70%; 0,015% < Al < 0,070%; 0 % < Cr < 2%; 0,25% < Ni < 2%; 0,020% < Ti < 0,10%; 0% < Nb < 0,060%; 0,0005% < B < 0,0040%; 0,003% < N < 0,010%; 0,0001% < S < 0,005%; 0,0001% < P < 0,025%; entendendo-se que o conteúdo de titânio e nitrogênio satisfaz o Ti/ N > 3.42; e que os teores de carbono, manganês, cromo e silício satisfazem: a composição compreendendo, opcionalmente, um ou mais dos seguintes: 0,05% < Mo < 0,65%; 0,001% <W <0,30%; 0,0005% < Ca < 0,005%, o saldo sendo ferro e impurezas inevitáveis da fabricação de aço.

[019] Por exemplo, a chapa de aço-carbono é Ductibor®500 com a seguinte composição: 0,040% < C < 0,100%; 0,80% < Mn < 2,00%; 0% < Si < 0,30%; 0% S < 0,005%; 0% < P < 0,030%; 0,010% < Al < 0,070%; 0,015% < Nb < 0,100%; 0,030% < Ti < 0,080%; 0% < N < 0,009%; 0% < Cu < 0,100%; 0% < Ni < 0,100%; 0% < Cr < 0,100%; 0% < Mo < 0,100%; 0% < Ca < 0,006%, o saldo sendo ferro e impurezas inevitáveis da fabricação de aço.

[020] A chapa de aço-carbono pode ser obtida por laminação a quente e, opcionalmente, por laminação a frio, dependendo da espessura desejada, que pode ser, por exemplo, entre 0,7 e 3,0 mm.

[021] A invenção refere-se a um método para endurecimento em prensa que compreende as seguintes etapas: A. fornecimento de uma chapa de aço-carbono revestida com um pré-revestimento de barreira compreendendo níquel e cromo, em que a proporção em peso de Ni/ Cr está entre 1,5 e 9, de preferência entre 2,3 e 9 e de maior preferência entre 3 e 5,6; B. corte da chapa de aço-carbono revestida para obter uma peça bruta (blank), C. tratamento térmico da peça bruta, D. transferência da peça bruta para uma prensa, E. conformação a quente da peça bruta para obter uma peça, e F. resfriamento da peça obtida na etapa E) a fim de obter uma microestrutura em aço, sendo martensítica ou martensita-bainítica ou constituída de pelo menos 75% de ferrita equiaxial, de 5 a 20% de martensita e bainita em quantidade inferior a ou igual a 10%.

[022] De fato, sem querer estar vinculado por qualquer teoria, os inventores descobriram surpreendentemente que quando um pré-revestimento compreendendo níquel e cromo, a proporção de Ni/ Cr sendo na faixa específica acima, é depositado em uma chapa de aço-carbono, este revestimento atua como uma barreira que impede a adsorção de hidrogênio na chapa de aço-carbono. De fato, acredita-se que os complexos específicos de óxidos são formados na superfície do revestimento possuindo a proporção específica de Ni/ Cr e atuam como uma barreira inibindo a adsorção de H2 durante o tratamento térmico, em particular o tratamento de austenitização.

[023] De forma opcional, na etapa A), o pré-revestimento de barreira compreende impurezas selecionadas a partir de Sr, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Zr ou Bi, o teor em peso de cada elemento adicional sendo inferior a 0,3% em peso.

[024] De forma vantajosa, na etapa A), o pré-revestimento de barreira compreende de 55 a 90%, de preferência de 70 a 90%, de maior preferência de 75 a 85% em peso de níquel.

[025] De forma preferida, na etapa A), o pré-revestimento de barreira compreende de 10 a 40%, de forma preferida, de 10 a 30% e, de forma vantajosa, de 15 a 25% de cromo.

[026] Em uma forma de realização preferida, na etapa A), o pré- revestimento de barreira não compreende pelo menos um dos elementos selecionados a partir de Zn, B, N, Al e Mo. De fato, sem querer estar vinculado a qualquer teoria, existe um risco de que a presença de pelo menos um desses elementos diminua o efeito de barreira do revestimento.

[027] De preferência, na etapa A), o pré-revestimento de barreira consiste em Cr e Ni, isto é, o revestimento de barreira compreende apenas Ni e Cr e impurezas opcionais.

[028] De preferência, na etapa A), o pré-revestimento de barreira tem uma espessura entre 10 e 550 nm e de maior preferência entre 10 e 90. Em outra forma de realização preferida, a espessura está entre 150 e 250 nm. Por exemplo, a espessura do revestimento de barreira é de 50 ou 200 nm.

[029] Sem querer estar vinculado a qualquer teoria, parece que quando o pré-revestimento de barreira está abaixo de 10 nm, há um risco de que o hidrogênio absorva o aço, pois o revestimento de barreira não cobre suficientemente a chapa de aço-carbono. Quando o pré-revestimento de barreira está acima de 550 nm, parece que existe o risco de que o revestimento de barreira se torne mais frágil e que a absorção de hidrogênio comece devido à fragilidade do revestimento de barreira.

[030] Na etapa A), a chapa de aço-carbono pode ser diretamente coberta por um pré-revestimento anticorrosivo, esta camada de pré- revestimento anticorrosivo sendo diretamente coberta pelo pré-revestimento de barreira. Por exemplo, o pré-revestimento anticorrosivo compreende pelo menos um dos metais selecionados a partir do grupo compreendendo zinco, alumínio, cobre, magnésio, titânio, níquel, cromo, manganês e suas ligas. De preferência, o pré-revestimento anticorrosivo é a base de alumínio ou a base de zinco.

[031] Em uma forma de realização preferida, o pré-revestimento anticorrosivo à base de alumínio compreende menos de 15% de Si, menos de 5,0% de Fe, opcionalmente, 0,1 a 8,0% de Mg e, opcionalmente, 0,1 a 30,0% de Zn, o restante sendo Al. Por exemplo, o pré-revestimento anticorrosivo é AluSi®.

[032] Em outra forma de realização preferida, o pré-revestimento anticorrosivo à base de zinco compreende até 0,3% de Al, o restante sendo Zn. Por exemplo, o pré-revestimento anticorrosivo é um revestimento de zinco para obter o seguinte produto: Usibor®GI.

[033] O pré-revestimento anticorrosivo pode também compreender impurezas e elementos residuais como o ferro com um teor de até 5,0%, de preferência 3,0% em peso.

[034] Os pré-revestimentos podem ser depositados por quaisquer métodos conhecidos pelo técnico do assunto, por exemplo processo de galvanização por imersão a quente, revestimento por rolo, processo de eletrogalvanização, deposição física de vapor, tal como deposição por vapor a jato, pulverização por magnetron ou deposição induzida por feixe de elétrons. De forma preferida, o pré-revestimento de barreira é depositado por deposição induzida por feixe de elétrons ou revestimento por rolo. Após a deposição dos pré-revestimentos, uma passagem final a frio pode ser realizada e permite o trabalho de endurecimento da chapa de aço-carbono revestida e dando-lhe uma rugosidade facilitando a modelagem subsequente. Um desengorduramento e um tratamento de superfície podem ser aplicados para melhorar, por exemplo, a adesão adesiva ou a resistência à corrosão.

[035] Após a provisão da chapa de aço-carbono pré-revestida com o revestimento metálico, de acordo com a presente invenção, a chapa de aço-carbono revestida é cortada para se obter uma peça bruta. Um tratamento térmico é aplicado à peça bruta em um forno. De preferência, o tratamento térmico é realizado sob atmosfera não protetora ou sob atmosfera protetora a uma temperatura entre 800 e 950 °C. De maior preferência, o tratamento térmico é realizado a uma temperatura de austenitização Tm de modo geral entre 840 e 950 °C, de preferência 880 a 930 °C. De forma vantajosa, a dita peça bruta é mantida durante um tempo de permanência entre 1 a 12 minutos, de preferência entre 3 a 9 minutos. Durante o tratamento térmico antes da conformação a quente, o revestimento forma uma camada de liga tendo uma alta resistência à corrosão, abrasão, desgaste e fadiga.

[036] À temperatura ambiente, o mecanismo de absorção de hidrogênio em aço é diferente da alta temperatura, em particular o tratamento de austenitização. De fato, de modo geral em altas temperaturas, a água no forno se dissocia na superfície da chapa de aço em hidrogênio e oxigênio. Sem querer estar vinculado a qualquer teoria, acredita-se que o revestimento de barreira compreendendo níquel e cromo pode impedir a dissociação da água na superfície de revestimento da barreira e também impedir a difusão do hidrogênio através do revestimento.

[037] Após o tratamento térmico, a peça bruta é então transferida para uma ferramenta de conformação a quente e moldado a quente a uma temperatura entre 600 e 830 °C. A conformação a quente pode ser a estampagem a quente ou a conformação em rolo. De preferência, a peça bruta é estampada a quente. A peça é então resfriada na ferramenta de conformação a quente ou após a transferência para uma ferramenta de resfriamento específica.

[038] A taxa de resfriamento é controlada dependendo da composição do aço, de tal forma que a microestrutura final após a conformação a quente compreenda principalmente martensita, de preferência contém martensita ou martensita e bainita, ou é feita de pelo menos 75% de ferrita equiaxial, de 5 a 20% de martensita e bainita em quantidade menor ou igual a 10%.

[039] Uma peça endurecida possuindo excelente resistência à fissuração retardada, de acordo com a invenção é assim obtida por conformação a quente. De preferência, a peça compreende um pré- revestimento de chapa de aço-carbono com um pré-revestimento de barreira compreendendo níquel e cromo, esse pré-revestimento de barreira sendo ligado por difusão com a chapa de aço-carbono. De maior preferência, uma peça compreende a chapa de aço-carbono diretamente coberta por um pré- revestimento anticorrosivo, esta camada de pré-revestimento anticorrosivo sendo diretamente coberta pelo pré-revestimento de barreira, esse pré- revestimento de barreira sendo ligado por difusão com o pré-revestimento anticorrosivo sendo ligado com a chapa de aço-carbono.

[040] Para aplicação automotiva, após a etapa de fosfatização, a peça é mergulhada em um banho de e-revestimento. Normalmente, a espessura da camada de fosfato está entre 1 e 2 µm e a espessura da camada de e-revestimento está entre 15 e 25 µm, de preferência inferior ou igual a 20 µm. A camada de cataforese assegura uma proteção adicional contra a corrosão.

[041] Após a etapa de e-revestimento, outras camadas de tinta podem ser depositadas, por exemplo, uma camada primer de tinta, uma camada de revestimento de base e uma camada de revestimento superior.

[042] Antes de aplicar o e-revestimento na peça, a peça é previamente desengordurada e fosfatada para garantir a adesão da cataforese.

[043] A invenção será agora explicada em ensaios realizados apenas para informação. Eles não são limitantes.

EXEMPLOS

[044] Para todas as amostras, as chapas de aço-carbono usadas são 22MnB5. A composição do aço é a seguinte: C = 0,2252%; Mn = 1,1735%; P = 0,0126%, S = 0,0009%; N = 0,0037%; Si = 0,2534%; Cu = 0,0187%; Ni = 0,0197%; Cr = 0,180%; Sn = 0,004%; Al = 0,0371%; Nb = 0,008%; Ti = 0,0382%; B = 0,0028 %; Mo = 0,0017%; As = 0,0023% e V = 0,0284%

[045] Algumas chapas de aço-carbono são revestidas com um primeiro revestimento sendo um revestimento anticorrosivo chamado daqui em diante “AluSi®”. Este revestimento compreende 9% em peso de silício, 3% em peso de ferro, o restante sendo de alumínio. É depositado por galvanização por imersão a quente.

[046] Algumas chapas de aço-carbono são revestidas com um segundo revestimento depositado por dispersão magnetrônica.

EXEMPLO 1: TESTE DE HIDROGÊNIO

[047] Este teste é usado para determinar a quantidade de hidrogênio adsorvido durante o tratamento térmico de austenitização de um método de endurecimento em prensa.

[048] Os ensaios 1, 3 e 5 são chapas de aço-carbono nuas, isto é, não é aplicado revestimento na chapa de aço-carbono.

[049] Os ensaios 2, 4 e 6 são chapas de aço-carbono revestidas com um revestimento compreendendo 80% de Ni e 20% de Cr.

[050] O ensaio 7 é uma chapa de aço-carbono revestida apenas com um revestimento AluSi®.

[051] O ensaio 8 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento sendo WN.

[052] O ensaio 9 é uma chapa de aço-carbono revestida com o primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento sendo CrN.

[053] O ensaio 10 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento compreendendo 40% de Ni e 60% de Cr.

[054] O ensaio 11 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento sendo SiO2.

[055] O ensaio 12 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento sendo Ti.

[056] O ensaio 13 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento sendo Cr.

[057] O ensaio 14 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento sendo Ag.

[058] O ensaio 15 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento sendo Y.

[059] O ensaio 16 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento sendo Mo.

[060] O ensaio 17 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento sendo Au.

[061] O ensaio 18 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento sendo W.

[062] O ensaio 19 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento sendo Inox 316L. O Inox 316L compreende 65% de Fe, 0,03% de C, 12% de Ni, 17% de Cr, 2% de Mn, 1% de Si e 2,5% de Mo.

[063] O ensaio 20 é uma chapa de aço-carbono revestida com o primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento sendo Inconel 690. Inconel 690 compreende de 7 a 11% em peso de Fe, 0,05% de C, de 57 a 65% de Ni, de 27 a 31% de Cr, 0,05% de Mn e 0,5% de Si.

[064] Os ensaios 21, 22 são chapas de aço-carbono revestidas com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento compreendendo 80% de Ni e 20% de Cr.

[065] Os ensaios 7 a 22 têm uma espessura AluSi® de 25 µm.

[066] O ensaio 23 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi®.

[067] O ensaio 24 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento sendo Ni.

[068] O ensaio 25 é uma chapa de aço-carbono revestida com um primeiro revestimento sendo AluSi® e um segundo revestimento compreendendo 80% de Ni e 20% de Cr.

[069] Os ensaios 23 a 25 têm uma espessura AluSi® de 14 µm.

[070] Após a deposição das chapas de aço-carbono revestidas, os ensaios revestidos foram cortados para obter uma peça bruta. As peças brutas foram aquecidas a uma temperatura de 900 °C durante um tempo de permanência que variou entre 5 e 10 minutos. As peças brutas foram transferidas para uma ferramenta em prensa e estampadas a quente para obter peças com formato ômega. Em seguida, as peças foram resfriadas mergulhando-se as amostras em água morna para obter um endurecimento por transformação martensítica.

[071] Finalmente, a quantidade de hidrogênio adsorvida pelos ensaios durante o tratamento térmico foi medida por dessorção térmica usando um TDA ou Analisador Térmico de Dessorção. Para este fim, cada ensaio foi colocado em uma sala de quartzo e aquecida lentamente em um forno infravermelho sob um fluxo de nitrogênio. A mistura hidrogênio/ nitrogênio liberada foi captada por um detector de vazamento e a concentração de hidrogênio foi medida por um espectrômetro de massa. Os resultados são mostrados na seguinte Tabela 1: *: exemplos de acordo com a invenção.

[072] Em primeiro lugar, podemos ver que os ensaios 2, 4 e 6 compreendendo um revestimento de barreira de acordo com a presente invenção libertam menos quantidade de hidrogênio em relação aos ensaios 1, 3 e 5 sem qualquer revestimento de barreira.

[073] Em segundo lugar, podemos ver que os ensaios 8 a 19 tendo um segundo revestimento diferente do revestimento da presente invenção e o ensaio 7 não tem revestimento de barreira, liberam mais hidrogênio do que os ensaios 20 a 22, de acordo com a presente invenção.

[074] Também podemos ver a importância da proporção de Ni/ Cr no segundo revestimento nos ensaios 10 e 21. De fato, o ensaio 10 com uma proporção de Ni/ Cr fora do intervalo da invenção libera mais hidrogênio do que o ensaio 21 de acordo com a presente invenção.

[075] Além disso, podemos ver nos ensaios 21 e 22 que a espessura do segundo revestimento Ni/ Cr 80/20 mostra excelentes resultados com duas espessuras diferentes.

[076] Finalmente, podemos ver que o ensaio 25 tendo um revestimento de barreira de acordo com a presente invenção libera menos hidrogênio do que os ensaios 23 e 24, mesmo quando a espessura de AluSi® muda.

Claims (28)

1. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, caracterizado por compreender as seguintes etapas: A) fornecimento de uma chapa de aço-carbono revestida com um pré-revestimento de barreira compreendendo níquel e cromo, em que a proporção em peso de Ni/ Cr está entre 1,5 e 9; B) corte da chapa de aço-carbono revestida para obter uma peça bruta, C) tratamento térmico da peça bruta, D) transferência da peça bruta para uma prensa, E) conformação a quente da peça bruta para obter uma peça, F) resfriamento da peça obtida na etapa E) a fim de obter uma microestrutura em aço, sendo martensítica ou martensita-bainítica ou constituída de pelo menos 75% de ferrita equiaxial, de 5 a 20% de martensita e bainita em quantidade inferior a ou igual a 10%.

2. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por na etapa A), a chapa de aço- carbono com o pré-revestimento de barreira ser tal que a proporção em peso de Ni/ Cr está entre 2,3 e 9.

3. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por na etapa A), o pré- revestimento de barreira ser tal que a proporção em peso de Ni/ Cr está entre 3 e 5,6.

4. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por na etapa A), o pré-revestimento de barreira compreender de 55 a 90% em peso de níquel.

5. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por na etapa A), o pré- revestimento de barreira compreender de 70 a 90% em peso de níquel.

6. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por na etapa A), o pré- revestimento de barreira compreender de 75 a 85% em peso de níquel.

7. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por na etapa A), o pré-revestimento de barreira compreender de 10 a 40% de cromo.

8. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por na etapa A), o pré- revestimento de barreira compreender de 10 a 30% de cromo.

9. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por na etapa A), o pré- revestimento de barreira compreender de 15 a 25% de cromo.

10. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por na etapa A), o pré-revestimento de barreira não compreender pelo menos um dos elementos selecionados a partir de Zn, Al, B, N e Mo.

11. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por na etapa A), o pré-revestimento de barreira consistir em Cr e Ni.

12. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por na etapa A), o pré- revestimento de barreira ter uma espessura entre 10 e 550 nm.

13. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por na etapa A), a espessura do pré-revestimento de barreira ser entre 10 e 90 nm.

14. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por na etapa A), a espessura do pré-revestimento de barreira ser entre 150 e 250 nm.

15. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por na etapa A), a chapa de aço-carbono ser diretamente coberta por um pré- revestimento anticorrosivo, essa camada de pré-revestimento anticorrosivo sendo diretamente coberta pelo pré-revestimento de barreira.

16. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado por na etapa A), o pré-revestimento anticorrosivo compreender pelo menos um do metal selecionado a partir do grupo compreendendo zinco, alumínio, cobre, magnésio, titânio, níquel, cromo, manganês e suas ligas.

17. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por na etapa A), o pré- revestimento anticorrosivo ser a base de alumínio ou a base de zinco.

18. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por na etapa A), o pré- revestimento anticorrosivo à base de alumínio compreender menos que 15% de Si, menos que 5,0% de Fe, opcionalmente, 0,1 a 8,0% de Mg e, opcionalmente, 0,1 a 30,0% de Zn, o restante sendo Al.

19. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por na etapa A), o pré- revestimento anticorrosivo à base de zinco compreender até 0,3% de Al, o restante sendo Zn.

20. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo pré- revestimento de barreira da etapa A) ser depositado por deposição física de vapor, por eletro galvanização, galvanização por imersão a quente ou revestimento por rolo.

21. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado por na etapa C), o tratamento térmico ser realizado a uma temperatura entre 800 e 950 °C.

22. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por na etapa C), o tratamento térmico ser realizado a uma temperatura entre 840 e 950 °C para obter uma microestrutura totalmente austenítica no aço.

23. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado por na etapa C), o tratamento térmico ser realizado durante um tempo de permanência entre 1 a 12 minutos em uma atmosfera inerte ou uma atmosfera compreendendo ar.

24. MÉTODO PARA ENDURECIMENTO EM PRENSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizado por durante a etapa E) a conformação a quente da peça bruta ser a uma temperatura entre 600 e 830 °C.

25. PEÇA, caracterizada por ser obtida a partir do método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 24.

26. PEÇA, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada por compreender uma chapa de aço-carbono revestida com um pré-revestimento de barreira compreendendo níquel e cromo, esse pré-revestimento de barreira sendo ligado por difusão com a chapa de aço-carbono.

27. PEÇA, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada por compreender a chapa de aço-carbono diretamente coberta por um pré- revestimento anticorrosivo, esta camada de pré-revestimento anticorrosivo sendo diretamente coberta pelo pré-revestimento de barreira, esse pré- revestimento de barreira sendo ligado por difusão com o pré-revestimento anticorrosivo, o pré-revestimento anticorrosivo sendo ligado com a chapa de aço-carbono.

28. USO DE UMA PEÇA, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 25 a 27, caracterizado por ser para a fabricação de um veículo automotivo.