BR112018076330B1

BR112018076330B1 - Aço para um porta-ferramenta

Info

Publication number: BR112018076330B1
Application number: BR112018076330-6A
Authority: BR
Inventors: Petter Damm; Lena RAHLEN; Amanda FORSBERG; Victoria Bergqvist; Riccardo Zanchetta
Original assignee: Uddeholms Ab
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2022-06-14
Also published as: CN109415793A; EP3478867A4; CN109415793B; EP3478867A1; EP3478867B1; TW201819651A; MX2018016214A; JP2019527292A; RU2019102410A; RU2738219C2; TWI756226B; BR112018076330A2; JP6956117B2; US11085108B2; WO2018004419A1; ES2903082T3; US20190226059A1; PT3478867T; CA3029542A1; RU2019102410A3

Abstract

a presente invenção refere-se a um aço para um prendedor de ferramentas. o aço compreende os seguintes componentes principais (em% em peso): c 0,07-0,13; si 0,10-0,45; mn 1,5-3,1; cr 2,4-3,6; ni 0,5-2,0; mo 0,1-0,7; al 0,001-0,06 s < 0,003. o aço tem uma microestrutura bainítica compreendendo até 20% em volume austenita retida e até 20% em volume de martensita.

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção se refere a um aço para um porta- ferramentas. Em particular, a invenção se refere a um aço apropriado para a fabricação de grandes porta-ferramentas para ferramentas de corte de inserção indexável.

Antecedentes da Invenção

[002] O termo porta-ferramentas significa o corpo sobre o qual a porção de ferramenta ativa é montada na operação de corte. Típicos corpos de ferramenta de corte são corpos de moagem e perfuração, que são providos com elementos de corte ativos de aço de alta velocidade, carbeto cimentado, nitreto de boro cúbico (CBN) ou cerâmica. O material em tais corpos de ferramenta de corte é usualmente aço, dentro da técnica de portador de aço designado.

[003] A operação de corte ocorre em altas velocidades de corte, o implica que o corpo da ferramenta de corte pode se tornar muito quente, e por isso é importante que o material tenha uma boa dureza quente e resistência a amolecimento em altas temperaturas. Para suportar as altas cargas pulsantes, que certos tipos de corpos de ferramentas de corte, tais como corpos de moagem são submetidos, o material apresenta de ter boas propriedades mecânicas, incluindo uma boa rigidez e resistência a fadiga. Para aperfeiçoar a resistência a fadiga, tensões compressivas são comumente introduzidas na superfície do corpo de ferramenta de corte. Por isso o material deve ter uma boa habilidade para manter as ditas tensões compressivas aplicadas em altas temperaturas, isto é, uma boa resistência contra relaxamento. Corpos de ferramentas de corte são endurecidos rijos, enquanto as superfícies contra as quais os elementos de retenção são aplicados podem ser endurecidas por indução. Por isso o material deve ser pos- sível de endurecer através de endurecimento de indução. Certos tipos dos corpos de ferramentas de corte, tais como certos corpos de perfuração com pontas de carbetos cimentadas soldadas, são revestidos com PVD ou submetidos a nitretação após endurecimento de modo a aumentar a resistência contra desgaste de cavaco no sulco de cavaco e sobre o corpo de broca. Por isso o material deve ser possível de revestir com PVD ou sujeição a nitretação sobre a superfície sem qualquer significante redução da dureza.

[004] Tradicionalmente, aços de engenharia de liga baixa e mé- dia como 1.2721, 1.2728 e SS2541 têm sido usados como material para corpos de ferramentas de corte.

[005] Também é conhecido o uso de aço de ferramenta de traba- lho quente como um material para portadores de ferramenta de corte. WO97/49838 e WO 2009/116933 mostram o uso de aços de ferramenta de trabalho quente para portadores de ferramenta de corte. Presentemente, dois aços de ferramenta de trabalho quente populares usados para corpos de ferramenta de corte são providos por Uddeholms AB e comercializados sob as marcas UDDEHOLM BURE e UDDEHOLM BALDER. As composições nominais dos ditos aços são dadas na Tabela 1 (% empeso). Tabela 1

[006] Estes tipos de aços de ferramenta de trabalho quente pos suem propriedades muito boas para o uso pretendido como portadores de ferramenta de corte. Em particular, estes aços apresentam uma combinação de alta resistência quente e boa capacidade de usinagem.

[007] US2015/299835 A1 revela um método para fabricação de um bloco ou chapa de aço, em que o aço compreende 3-4 % em peso de Mn e menos de 0,9 % em peso de Ni, a fim de reduzir a tendência à segregação e, assim, a um risco reduzido para formação de pontos duros na microestrutura.

Exposição da Invenção

[008] O objeto da presente invenção é prover um aço para porta- ferramentas tendo um aperfeiçoado perfil de propriedades.

[009] É ainda um objeto prover um aço para porta-ferramentas tendo propriedades uniformes também em grandes dimensões e sendo otimizado para grandes porta-ferramentas.

[0010] Para grandes porta-ferramentas a rigidez de impacto, a homogeneidade química e microestrutural e um baixo teor de inclusões não metálicas são importantes parâmetros e a resistência quente é de menor interesse uma vez que grandes porta-ferramentas apresentam uma temperatura de trabalho significantemente menor que menores porta-ferramentas. Em adição, boas propriedades de soldagem são necessárias de modo que os aços possam ser soldados sem pré-aquecimento e pós-aquecimento.

[0011] Os objetos anteriores, assim como adicionais vantagens são obtidas em uma medida significante através de provimento de um aço tendo uma composição e microestrutura como mostradas nas reivindicações. Em particular, a dureza alta e uniforme em combinação com uma alta rigidez resulta em um aço com boa resistência a choque e um risco mínimo para falha inesperada, conduzindo a um porta- ferramenta mais seguro e uma prolongada vida de ferramenta.

[0012] A invenção é definida nas reivindicações.

[0013] O aço da invenção consiste em % em peso (% em peso):

[0014] C 0,07-0,13

[0015] Si 0,10-0,45

[0016] Mn 1,5-3,1

[0017] Cr 2,4-3,6

[0018] Ni 0,5-2,0

[0019] Mo 0,1-0,7

[0020] Al 0,001-0,06

[0021] S ≤ 0,003

[0022] opcionalmente

[0023] N 0,006-0,06

[0024] V 0,01-0,2

[0025] Co ≤ 8

[0026] W ≤ 1

[0027] Nb ≤ 0,05

[0028] Ti ≤ 0,05

[0029] Zr ≤ 0,05

[0030] Ta ≤ 0,05

[0031] B ≤ 0,01

[0032] Ca ≤ 0,01

[0033] Mg ≤ 0,01

[0034] REM ≤ 0,2

[0035] balanço Fe separado de impurezas e o aço apresenta uma microestrutura bainitica compreendendo até 20% em volume de austenita retida e até 20% em volume de martensita.

[0036] O aço pode satisfazer os seguintes requisitos:

[0037] C 0,0-0,12

[0038] Si 0,10-0,4

[0039] Mn 2,0-2,9

[0040] Cr 2,4-3,6

[0041] Ni 0,7-1,2

[0042] Mo 0,15-0,55

[0043] Al 0,001-0,035

[0044] opcionalmente

[0045] N 0,006-0,03

[0046] V 0,01-0,08

[0047] Cu ≤ 1

[0048] Co ≤ 1

[0049] W ≤ 0,1

[0050] Nb ≤ 0,03

[0051] Ti ≤ 0,03

[0052] Zr ≤ 0,03

[0053] Ta ≤ 0,03

[0054] B ≤ 0,001

[0055] Ca ≤ 0,001

[0056] Mg ≤ 0,01

[0057] REM ≤ 0,1

[0058] H ≤ 0,0005

[0059] e austenita retida 2-20% em volume.

[0060] O aço também pode satisfazer pelo menos um dos seguin tes requisitos:

[0061] C 0.08 - 0.11

[0062] Si 0.15 - 0.35

[0063] Mn 2.2 - 2.8

[0064] Cr 2.5 - 3.5

[0065] Ni 0.85 - 1.15

[0066] Mo 0.20 - 0.45

[0067] opcionalmente

[0068] N 0.01 - 0.03

[0069] V 0.01 - 0.06

[0070] Co < 0.3

[0071] Nb < 0.01

[0072] Ti < 0.01

[0073] Zr < 0.01

[0074] Ta < 0.01

[0075] REM < 0.05

[0076] H < 0.0003

[0077] e austenita retida 5 - 10% em volume.

[0078] Em uma realização particular preferida o aço compreende:

[0079] C 0,08-0,11

[0080] Si 0,1-0,4

[0081] Mn 2,2-2,8

[0082] Cr 2,5-3,5

[0083] Ni 0,7-1,2

[0084] Mo 0,15-0,45

[0085] A microestrutura pode ser ajustada de modo que a quanti- dade de austenita retida seja 4-15% em volume e/ou a quantidade de martensita seja 2-16% em volume. Preferivelmente a quantidade de austenita retida é de 4-12% em volume e/ou a quantidade de martensi- ta é de 4-12% em volume. Mais preferivelmente a quantidade de aus- tenita retida é de 5-9% em volume e/ou a quantidade de martensita é de 5-10% em volume.

[0086] A dureza pode ser 38-42 HRC e/ou 360-400 HBW10/3000 e o aço pode ter uma dureza média na faixa de 360-400 HBW10/3000, onde o aço apresenta uma espessura de pelo menos 100 mm e o desvio máximo a partir de valor médio de dureza Brinell na direção de espessura de acordo com ASTM E10-01 é menos que 10%, preferivelmente menos que 5%, e onde a distância mínima do centro da indentação a partir de borda do espécime ou borda de uma outra endentação deve ser pelo menos duas vezes e meia o diâmetro da endentação e a distância máxima deve ser não mais que 4 vezes o diâmetro da indentação.

[0087] O aço pode ter uma limpeza satisfazendo os seguintes re- quisitos máximos com relação a micro escória de acordo com ASTM E45-97, Método A:

Descrição Detalhada

[0088] A importância dos elementos separados e sua interação uns com os outros assim como as limitações dos ingredientes químicos da liga reivindicada são brevemente explicadas no que se segue. Todas as porcentagens para a composição química do aço são dadas em % em peso (% em peso) por todo o relatório descritivo. A quantidade de fases duras é dada em % em volume (% vol.). Limites superiores e inferiores dos elementos individuais podem ser livremente combinados dentro dos limites fixados nas reivindicações.

[0089] Carbono (0,07 - 0,13%)

[0090] Carbono é efetivo para aperfeiçoamento de resistência e dureza do aço. Entretanto, se o teor é muito alto o aço pode ser difícil para trabalhar após resfriamento a partir do trabalho quente e reparo de soldagem se torna mais difícil. C pode estar presente em um teor mínimo de 0,07%, preferivelmente pelo menos 0,08, 0,9, ou 0,10%. O limite superior para carbono é 0,13% e pode ser fixado para 0,12, 0,11 ou 0,10%. Uma faixa preferida é 0,08 - 0,12%, uma faixa mais preferida é 0,085 - 0,11%.

[0091] Silício (0,10 - 0,45%)

[0092] Silício é usado para desoxidação. Si está presente no aço em uma forma dissolvida . Si é um forte formador de ferrita e aumenta a atividade de carbono e por isso o risco para a formação de indeseja- dos carbetos, que afetam negativamente a resistência a impacto. Silício também é propenso a segregação interfacial, o que pode resultar em diminuída rigidez e resistência de fadiga térmica. Por isso Si é limitado a 0,45%. O limite superior pode ser 0,40, 0,35, 0,34, 0,33, 0,32, 0,31, 0,30, 0,29 ou 0,28%. O limite inferior pode ser 0,12, 0,14, 0,16, 0,18 ou 0,20%. Faixas preferidas são 0,15 - 0,40% e 0,20- 0,35%.

[0093] Manganês (1,5 - 3,1%)

[0094] Manganês contribui para aperfeiçoamento de capacidade de endurecimento do aço. Se o teor é muito baixo então a capacidade de endurecimento pode ser muito baixa. Em maiores níveis de enxofre manganês evita fragilidade vermelha no aço. Por isso manganês deve estar presente em um teor mínimo de 1,5%, preferivelmente pelo menos 1,6,1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3 ou 2,4%. O aço deve conter máximo de 3,1%, preferivelmente máximo de 3,0, 2,9, 2,8 ou 2,7%. Uma faixa preferida é 2,3 - 2,7%.

[0095] Cromo (2,4 - 3,6%)

[0096] Cromo é para estar presente em um teor de pelo menos 2,4% de modo a prover uma boa capacidade de endurecimento em maiores seções transversas durante o tratamento térmico. Se o teor de cromo é muito alto, isto pode conduzir à formação de ferrita de alta temperatura, que reduz a capacidade de trabalho quente. O limite inferior pode ser 2,5, 2,6, 2,7, 2,8 ou 2,9%. O limite superior é 3,6% e pode ser 3,5, 3,4, 3,3, 3,2 ou 3,1%. Uma faixa preferida é 2,7 - 3,3%.

[0097] Níquel (0,5 - 2,0%)

[0098] Níquel proporciona ao aço uma boa capacidade de endure cimento e rigidez. Níquel também é benéfico para a capacidade de usinagem e polimento do aço. Se o teor de níquel excede 2,0% a capacidade de endurecimento pode ser desnecessariamente alta. Por isso o limite superior pode ser 1,9, 1,8, 1,7, 1,6,1,5, 1,4, 1,3, 1,2 ou 1,1%. O limite inferior pode ser 0,6, 0,7, 0,8 ou 0,9%. Uma faixa preferida é 0,85 - 1,15%.

[0099] Molibdênio (0,1 - 0,7%)

[00100] Mo é conhecido ter um efeito muito favorável sobre capacidade de endurecimento. Molibdênio é essencial para obtenção de uma boa resposta de endurecimento secundário. O teor mínimo é 0,1%, e pode ser 0,15, 0,2, 0,25 ou 0,3%. Molibdênio é um forte elemento formador de carbeto e também um forte formador de ferrita. O teor máximo de molibdênio é por isso 0,7%. Preferivelmente Mo é limitado a 0,65, 0,6, 0,55, 0,50, 0,45 ou 0,4%. Uma faixa preferida é 0,2 - 0,3%.

[00101] Alumínio (0,001 - 0,06%)

[00102] Alumínio pode ser usado para desoxidação em combinação com Si e Mn. O limite inferior pode ser fixado para 0,001, 0,003, 0,005 ou 0,007% de modo a assegurar uma boa desoxidação. O limite superior é restrito a 0,06% para evitar precipitação de fases indesejadas como AIN. O limite superior pode ser 0,05, 0,04, 0,035, 0,03, 0,02 ou 0,015%.

[00103] Vanádio (0,01 - 0,2%)

[00104] Vanádio forma carbetos e carbonitretos precipitados primários uniformemente distribuídos do tipo V(N,C) na matriz do aço. Esta fase dura também pode ser representada MX, onde M é principalmente V mas Cr e Mo podem estar presentes e X é um ou mais de C, N e B. Vanádio por isso opcionalmente pode estar presente para aperfeiçoar resistência de têmpera. Entretanto, em altos teores a capacidade de usinagem e rigidez deterioram. O limite superior por isso pode ser 0,15, 0,1, 0,08, 0,06 ou 0,05%.

[00105] Nitrogênio (0,006- 0,06%)

[00106] Nitrogênio pode ser opcionalmente ajustado para 0,006 - 0,06% de modo a obter-se um desejado tipo e quantidade de fase dura, em particular V(C,N). Quando o teor de nitrogênio é propriamente balanceado contra o teor de vanádio, carbonitretos ricos em vanádio V(C,N) se formarão. Estes serão parcialmente dissolvidos durante a etapa de austenitização e então precipitados durante a etapa de têmpera como partículas de tamanho de nanometro. A estabilidade térmica de carbonitretos de vanádio é considerada ser melhor que aquela de carbetos de vanádio, portanto a resistência de têmpera do aço de ferramenta pode ser aperfeiçoada e a resistência contra crescimento de grão em altas temperaturas de austenitização é aperfeiçoada. Oli- mite inferior pode ser 0,011, 0,012, 0,013, 0,014, 0,015, 0,016, 0,017, 0,018, 0,019 ou 0,02%. O limite superior pode ser 0,06, 0,05, 0,04 ou0,03%.

[00107] Cobalto (< 8%0

[00108] Co é um elemento opcional. Co faz com que a temperatura de sólido aumente e por isso provê uma oportunidade para elevar a temperatura de endurecimento, que pode ser 15 - 30oC maior do que sem Co. Durante austenitização por isso é possível dissolver maior fração de carbetos e pelo que aperfeiçoar a capacidade de endurecimento. Co também aumenta a temperatura MS. Entretanto, grande quantidade de Co pode resultar em uma diminuída rigidez e resistência ao desgaste. A quantidade máxima é 8% e, se adicionado, uma quantidade efetiva pode ser 2-6%, em particular 4 a 5%. Entretanto, por razões práticas, tal como manuseio de refugo, deliberadas adições de Co não são feitas. O teor de impureza máximo pode ser fixado para 1%, 0,5%, 0,3%, 0,2% ou 0,1%.

[00109] Tungstênio (< 1%)

[00110] Em princípio, molibdênio pode ser substituído por duas vezes tanto com tungstênio devido suas similaridades químicas. Entretanto, tungstênio é caro e ele também complica o manuseio de metal refugo. A quantidade máxima por isso é limitada a 1%, 0,7, 0,5, 0,3 ou 0,15%. Preferivelmente nenhuma adição deliberada é feita.

[00111] Nióbio (<0,05%)

[00112] Nióbio é similar a vanádio em que ele forma carbonitretos do tipo M(N,C) e em princípio pode ser usado para substituir parte do vanádio mas isto requer a quantidade dupla de nióbio comparada com vanádio. Entretanto, Nb resulta em uma forma mais angular do M(N,C). A quantidade máxima por isso é 0,05%, 0,03 ou 0,01%. Prefe- rivelmente não é feita nenhuma adição deliberada.

[00113] Ti, Zr e Ta

[00114] Estes elementos são formadores de carbeto e podem estar presentes na liga nas faixas reivindicadas para alteração de composição das fases duras. Entretanto, normalmente nenhum destes elementos é adicionado.

[00115] Boro ( < 0,01%)

[00116] B pode ser opcionalmente usado de modo a ainda aumentar a dureza do aço. A quantidade é limitada a 0,01%, preferivelmente < 0,005%. Uma faixa preferida para a ótima adição de B é 0,001 - 0,004%.

[00117] Ca, Mg e REM (Metais Terras Raras)

[00118] Estes elementos podem ser adicionados ao aço nas quantidades reivindicadas para modificação de inclusão não metálica e/ou de modo a ainda aperfeiçoarem a capacidade de usinagem, capacidade de trabalho quente e/ou soldabilidade.

[00119] Elementos Impurezas

[00120] P, S e O são as principais impurezas não metálicas, que apresentam um efeito negativo sobre as propriedades mecânicas do aço. Por isso P pode ser limitado a 0,05, 0,04, 0,03, 0,02 ou 0,01%. S é limitado a 0,003, pode ser limitado para 0,0025, 0,0020, 0,0015, 0,0010, 0,0008, ou 0,0005%. O pode ser limitado a 0,0015, 0,0012, 0,0010, 0,0008, 0,0006 ou 0,0005%.

[00121] Cu não é possível de extrair do aço. Este torna o manuseio de refugo drasticamente mais difícil. Por esta razão, cobre não é usado. A quantidade de impureza de Cu pode ser limitada a 0,35, 0,30, 0,25, 0,20, 0,15 ou 0,10%.

[00122] Hidrogênio ( < 0,0005%)

[00123] Hidrogênio é conhecido ter um efeito prejudicial sobre as propriedades do aço e causar problemas durante processamento. De modo a evitar problemas relacionados a hidrogênio o aço fundido é submetido a desgaseificação em vácuo. O limite superior é 0,0005% (5 ppm) e pode ser limitado a 4, 3, 2,5, 2, 1,5 ou 1 ppm.

[00124] Produção de Aço

[00125] O aço de ferramenta tendo a composição química reivindicada pode ser produzido através de metalurgia convencional incluindo fusão em um Forno de Arco Elétrico (EAF) e ainda refino em panela e tratamento em vácuo e fundição em lingotes. Os lingotes de aço são então submetidos a Electro Slag Remelting (ESR), preferivelmente sob atmosfera protetora, de modo a ainda aperfeiçoar a limpeza e a homogeneidade de microestrutura.

[00126] O aço é submetido a endurecimento antes de ser usado. Austenitização pode ser realizada em uma temperatura de austenitiza- ção (TA) na faixa de 850 a 950oC, preferivelmente 880 - 920oC. Uma TA típica é 900oC com um tempo de retenção de 30 minutos seguido por resfriamento lento. A taxa de resfriamento é definida pelo tempo que o aço é submetido à faixa de temperatura de 800oC a 500oC, (t800/500). O tempo de resfriamento neste intervalo, t800/500, normalmente deve estar no intervalo de 4000 - 20.000 s de modo a obter a desejada microestrutura bainítica com menores quantidades de austenita e martensita retidas. Isto normalmente resultará em dureza na faixa de 38-42 HRC e/ou uma dureza Brinell de 360-400 HBW1 0/3000. A dureza Brinell HBW10/3000 é medida com uma bola de carbeto de tungstênio de 10mm de diâmetro e uma carga de 3000 kgf (29400 N).

[00127] Quando o aço apresenta uma espessura de pelo menos 100 mm então o desvio máximo do valor de dureza Brinell médio na direção de espessura, medido de acordo com ASTM E10-01, é menos que 10%, preferivelmente menos que 5%, onde a distância do centro da indentação a partir da borda do espécime ou borda de uma outra indentação deve ser pelo menos duas vezes e meia o diâmetro da in- dentação e a máxima deve ser não mais que 4 vezes o diâmetro da indentação.

[00128] Os aços da presente invenção apresentam uma dureza uniforme porque a composição foi otimizada de modo a reduzir as meso- segregações, que podem ser formadas em todo tipo de lingotes tendo uma espessura de pelo menos 100 mm. Meso-segregações são co- mumente referidas como segregações tipo-A, segregações tipo-V e segregações tipo-Canal e podem se formar em todos os lingotes tendo uma espessura de pelo menos 1000 mm. As regiões segregadas apresentam uma forma alongada e uma espessura não constante da ordem de 10 mm. A quantidade de meso-segregação aumenta com crescente tamanho do lingote e com crescente quantidade de elementos de formação de liga pesada como Mo (10,2 g/cm3) e W (19,3 g/cm3). O tamanho destas segregações torna a homogeneização difícil e resulta em uma estrutura bandeada no produto forjado e/ou laminado a quente. O tamanho das estruturas bandeadas na microestrutura depende do grau de redução. Um alto grau de redução conduz a uma menor largura das estruturas bandeadas.

EXEMPLO

[00129] Neste exemplo, um aço tendo a seguinte composição foi produzido por fusão-EAF, refino em panela e desgaseificação à vácuo (VD) seguida por refusão ESR sob atmosfera protetora (em % em peso):

[00130] C 0,10

[00131] Si 0,27

[00132] Mn 2,42

[00133] Cr 3,00

[00134] Ni 0,99

[00135] Mo 0,29

[00136] V 0,03

[00137] Al 0,017

[00138] P 0,014

[00139] S 0,001

[00140] balanço ferro e impurezas.

[00141] O aço foi fundido em lingotes e submetido a trabalho quente de modo a produzir blocos tendo um tamanho de seção transversa de 1013x346 mm.

[00142] O aço foi austenitizado a 900oCpor 30 minutos e endurecido através de resfriamento lento. O tempo para resfriamento (t800/500) foi de cerca de 8360 segundos. Isto resultou em uma dureza média de 365 HBW10/3000. O desvio máximo do valor de dureza Brinell média na direção de espessura foi verificado ser de menos que 4% como medido de acordo com ASTM E10-01, onde a distância mínima do centro da indentação a partir da borda do espécime ou borda de uma outra indentação foi 3 vezes o diâmetro da indentação. A energia de impacto média na direção LT foi medida usando um teste Charpy-V padrão de acordo com SS-EN ISO148-1/ASTM E23. O valor médio de 6 amostras foi 32 J. A quantidade de austenita retida foi estimada ser cerca de 7% em volume.

[00143] A limpeza de aço foi examinada com relação a micro escória de acordo com ASTME45-97, Method A. O resultado é mostrado na Tabela 1. Tabela 1. Resultado de medição de limpeza

[00144] Este exemplo demonstra que um grande bloco de aço tendo dureza alta e uniforme, uma alta rigidez e uma alta pureza pode ser produzido através de refusão em uma unidade ESR sob atmosfera protetora.

Aplicabilidade Industrial

[00145] O aço da presente invenção é particularmente útil em grandes porta-ferramentas requerendo uma alta rigidez e uma dureza uniforme.

Claims

1. Aço, caracterizado pelo fato de que consiste em % em peso (%peso): C 0,07-0,13 Si 0,10-0,45 Mn 1,5-2,9 Cr 2,4-3,6 Ni 0,5-2,0 Mo 0,1-0,7 Al 0,001-0,06 S < 0,003 opcionalmente N 0,006-0,06 V 0,01-0,2 Cu < 1 Co < 8 W < 1 Nb < 0,05 Ti < 0,05 Zr < 0,05 Ta < 0,05 B < 0,01 Ca < 0,01 Mg < 0,01 REM < 0,2 equilíbrio com Fe à parte de impurezas; sendo que o referido aço apresenta uma microestrutura bainítica compreendendo até 20% em volume de austenita retida e até 20% em volume de martensita.

2. Aço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que satisfaz os seguintes requisitos: C 0,08 - 0,12 Si 0,10 - 0,4 Mn 2,0 - 2,9 Cr 2,4 - 3,6 Ni 0,7 - 1,2 Mo 0,15 - 0,55 Al 0,001 - 0,035 opcionalmente N 0,006 - 0,03 V 0,01 - 0,08 Cu < 0,35 Co < 1 W < 0,1 Nb < 0,03 Ti < 0,03 Zr < 0,03 Ta < 0,03 B < 0,001 Ca < 0,001 Mg < 0,01 REM < 0,1 H < 0,0005 e austenita retida de 2-20% em volume.

3. Aço, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que satisfaz pelo menos um dos seguintes requisitos: C 0,08 - 0,11 Si 0,15 - 0,35 Mn 2,2 - 2,8 Cr 2,5 — 3,5 Ni 0,85 - 1,15 Mo 0,20 - 0,45 opcionalmente N 0,01 - 0,03 V 0,01 - 0,06 Co < 0,3 Nb < 0,01 Ti < 0,01 Zr < 0,01 Ta < 0,01 REM < 0,05 H < 0,0003 e austenita retida de 5-10% em volume.

4. Aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende: C 0,08 - 0,11 Si 0,1 - 0,4 Mn 2,2 - 2,8 Cr 2,5 -3,5 Ni 0,7 - 1,2 Mo 0,15 - 0,45

5. Aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a quantidade de austenita retida é de4-15% em volume e/ou a quantidade de martensita é de 2-16% em volume.

6. Aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a quantidade de austenita retida é de 4-12% em volume e/ou a quantidade de martensita é de 4-12% em volume.

7. Aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a quantidade de austenita retida é de 5-9% em volume e/ou a quantidade de martensita é de 5-10% em volume.

8. Aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que apresenta uma dureza de 38-42 HRC e/ou de 360-400HBW1 0/3000.

9. Aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que apresenta uma dureza média na faixa de 360-400 HBW1 0/3000, sendo que o referido aço apresenta uma espessura de pelo menos 100 mm e o desvio máximo do valor de dureza Brinell médio na direção de espessura medido de acordo com ASTM E10-01 é menos que 10%, ou menos que 5%, e sendo que a distância mínima do centro de indentação a partir da borda do espécime ou borda de uma outra indentação deve ser pelo menos duas vezes e meia o diâmetro da indentação e a distância máxima deve ser não mais que 4 vezes o diâmetro da indentação.

10. Aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que apresenta uma limpeza satisfazendo os seguintes requisitos máximos com relação a microescória de acordo com ASTM E45-97, Método A: