BR112020021475A2 - Um fio de aço, um método para a fabricação do mesmo, e um método para a fabricação de uma mola ou fios de uso médico - Google Patents

Um fio de aço, um método para a fabricação do mesmo, e um método para a fabricação de uma mola ou fios de uso médico Download PDF

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David THUREBORN
Fumito Kanno
Masaki Ishihara
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Suzuki-Sumiden Stainless Steel Wire Co., Ltd.
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Abstract

um fio de aço, um método para a fabricação do mesmo, e um método para a fabricalção de uma mola ou fios de uso médico. a invenção se refere a um fio de aço adequado para fazer uma mola ou produtos de fio médico que melhoram notavelmente o desempenho do fio de aço inoxidável convencional. o aço compreende (em % de peso): c: 0.02 a 0.15, si: 0.1 a 0.9, mn: 0.8 a 1.6, cr: 16 a 20, ni: 7.5 a 10.5, mo:(menor igual) 3, al: 0.5 a 2.5,ti: (menor igual) 0.15, n: (menor igual) 0.05, elementos opcionais e impurezas equilibram fe, caracterizado pelo fato de que a quantidade total de cr e ni é de 25 a 27 em % de peso, e caracterizado pelo fato de que o aço tem uma microestrutura incluindo, em % de volume, martensita: 40 a 90, austenita: 10 a 60 e delta ferrita: (menor igual) 5.

Description

UM FIO DE AÇO, UM MÉTODO PARA A FABRICAÇÃO DO MESMO, E UM MÉTODO
PARA A FABRICALÇÃO DE UMA MOLA OU FIOS DE USO MÉDICO [Campo Técnico]
[001] A invenção está relacionada com um fio de aço, um método de manufatura do mesmo, e um método de manufatura de produtos como ser uma mola ou fios de uso médico. Em particular, a invenção refere-se a um aço inoxidável endurecido por precipitação adequado para a fabricação de produtos como ser uma mola ou fios de uso médico.
[002] A prioridade é reivindicada no Pedido de Patente Sueca No. 1850505-7, depositado em 26 de abril de 2018, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência. [Arte de Fundo]
[003] Os aços inoxidáveis endurecidos por precipitação abrangem uma série de ligas, como 17-7PH, 17-4 PH, 15-5 PH, PH 15-7Mo, PH 14-8Mo e PH 13-8Mo.
[004] Aços do tipo 17-7 PH são aços que fornecem alta resistência e dureza, excelentes propriedades de fadiga e boa resistência à corrosão. O aço 17-7 PH é designado com o numero EN: 1.4568, Nome EN: X7CrNiAl 17-7, ASTM: 631, UNS: S17700 e JIS: SUS631. A composição química de 17-7 PH e (em % de peso): C: ≤ 0.09, Si: ≤ 1, Mn: ≤ 1, P: ≤ 0.04, S: ≤ 0.03, Cr: 16 - 18, Ni: 6.50 - 7.75, Al: 0.75 - 1.50, equilíbrio de Fe. No entanto, uma desvantagem de 17-7 PH é que o endurecimento durante o trabalho a frio é notável devido ao fato de que o δ-ferrita (delta ferrita) tende a ser gerado durante a fundição do aço e a qualidade dos produtos de aço é deteriorada pelo δ-ferrita, e aquela instabilidade da austenita, que é formada em um aço com a composição química de 17-7 PH, tende a provocar uma rachadura por tensão durante a redução a frio ou após a redução a frio. Tentativas de remediar essas desvantagens foram feitas no passado. GB 2073249 A divulga a adição intencional de nitrogênio para reduzir o δ-ferrita por esta razão. Além disso, existem estudos de rachaduras por tensão na literatura não patenteada 1.
[005] Aços deste tipo são comumente usados para peças que requerem uma alta resistência e uma boa tenacidade. Aplicações típicas de aços 17-7 PH são partes de aviões, molas e arruelas, bem como para aplicações de cabeçote a frio. Uma aplicação particularmente exigente é como molas de compressão para bombas de combustível de injeção diesel, por causa da temperatura de trabalho, o ambiente corrosivo e pelas molas helicoidais usadas hoje em dia serem carregadas para mais de 108 ciclos. WO 9931282A1 divulga que as propriedades de fadiga de um fio de aço inoxidável, do tipo 17-7 PH, podem ser substancialmente melhoradas submetendo o aço a um refusão ESR a fim de fornecer uma limpeza melhorada.
[006] Nos últimos anos, tem havido um esforço para substituir pelo menos parte do diesel fóssil por combustíveis líquidos derivados de biomassa, como o Bio Crude Oil (BCO), os quais são mais ácidos (pH ≈ 2.5) e têm um teor de umidade mais alto do que os óleos diesel convencionais.
[007] Portanto, seria desejável fornecer um fio de aço de endurecimento por precipitação com um perfil de propriedade melhorado. Em particular, seria vantajoso se as propriedades mecânicas pudessem ser melhoradas enquanto a resistência à corrosão semelhante ao fio de aço convencional fosse assegurada. [Lista de Citações] [Literatura de Patentes]
[008] [PTL 1] GB 2073249 A [PTL 2] WO 9931282 A1.
[009] [Não-PTL 1] Berndt, S. e Bengt, B. “NEW METHODS TO IMPROVE AND CONTROL 17-7 PH MATERIAL FOR SPRING APPLICATIONS”, SPRINGS, May 1985. [Resumo da Invenção] [Problema Técnico]
[0010] Esta invenção é direcionada a uma composição alternativa de um fio de aço inoxidável endurecível por precipitação.
[0011] O objetivo da presente invenção é fornecer um fio de aço com um perfil de propriedade melhorado. Em particular, a presente invenção visa fornecer um fio de aço inoxidável de endurecimento por precipitação com propriedades mecânicas melhoradas, enquanto a resistência à corrosão é semelhante ao fio de aço convencional.
[0012] Como mencionado acima, o fio de aço feito de aço 17-7PH é utilizado para várias aplicações devido às suas excelentes características, é superior em resistência à fadiga em comparação com o fio de aço inoxidável de série 18-8, mas a resistência à corrosão e estabilidade no processo de trefilação do aço 17-7PH é menor.
[0013] Em vista de tal situação atual, a presente invenção visa fornecer um fio de aço inoxidável excelente em resistência, um método de fabricação do mesmo e uma mola ou produtos de fio médico.
[0014] Um outro objetivo é fornecer um fio de aço, que pode ser usado para obter uma vida prolongada de fadiga de molas.
[0015] Os objetos anteriores, bem como as vantagens adicionais, são alcançados em uma medida significativa,
fornecendo um fio de aço conforme definido nas reivindicações.
[0016] A invenção é definida nas reivindicações. [Solução ao Problema]
[0017] Os inventores da presente invenção usaram aços inoxidáveis do tipo endurecimento por precipitação em que o valor Md30 é o indicador de estabilidade da fase de austenita, a quantidade de conteúdos de Ni + Cr + Mo, e o índice de trabalho de endurecimento CWH são otimizados. Além disso, os aços inoxidáveis do tipo endurecimento por precipitação foram submetidos a um método de fabricação que compreende trefilação à temperatura ambiente, um método de fabricação que compreende resfriamento a uma temperatura abaixo de zero e trefilação subsequente, ou um método de fabricação combinando ambos. Como resultado, verificou-se que a estrutura metálica após o trabalho a frio final compreendendo de 40 a 90 % de volume de martensita, 10 a 60 % de volume de austenita, e 5 ou menos % de volume de δ-ferrita é útil para resolver o problema técnico. Especificamente, a quantidade de martensita após a extração final foi de preferência 71 a 73%, e a resistência à tração era de preferência 1680 a 1880 MPa. Além disso, submetendo o fio de aço a um tratamento de endurecimento por precipitação a 480 °C por 1 hora, um fio de aço com uma resistência à tração de 2270 MPa que é maior do que a do aço convencional e tendo um alto grau de endurecimento por precipitação foi obtido. Isso torna possível alcançar uma resistência muito maior do que o fio de aço 17-7PH convencional, a mola usando o fio de aço tem alta resistência à fadiga, e o produto médico usando o fio de aço pode obter alta rigidez à flexão.
[0018] A presente invenção foi feita com base na descoberta acima descrita, e a essência é conforme descrito abaixo. (1)Um fio de aço adequado para fazer uma mola ou produtos de fio médico de acordo com um aspecto da presente invenção inclui, em % de peso: C: 0.02 a 0.15; Si: 0.1 a 0.9; Mn: 0.8 a 1.6; Cr: 16 a 20; Ni: 7.5 a 10.5; Mo: ≤ 3; W: ≤ 0.5; Co: ≤ 1; Al: 0.5 a 2.5; Ti: ≤ 0.15; V: ≤ 0.1; Nb: ≤ 0.1; Zr: ≤ 0.1; Ta: ≤ 0.1; Hf: ≤ 0.1; Y: ≤ 0.1; N: ≤ 0.05; B: ≤ 0.01; Cu: ≤ 2.5; S: ≤ 0.05; P: ≤ 0.05; Ca: ≤ 0.01; Mg: ≤ 0.01; REM: ≤ 0.2, e Fe e impurezas equilibradas, em que a quantidade total de Cr e Ni é 25 a 27 % de peso, e em que o fio de aço tem uma microestrutura incluindo em % de volume: martensita: 40 a 90; austenita: 10 a 60; e delta ferrita: ≤ 5. (2) No fio de aço de acordo com (1), o fio de aço pode cumprir pelo menos um dos seguintes requisitos:; C: 0.04 a 0.08; Si: 0.2 a 0.8; Mn: 0.9 a 1.5; Cr: 17.2 a 18.5; Ni: 8.2 a 9.5; Mo: ≤ 2; W: ≤ 0.1; Co: ≤ 0.3; Al: 0.95 a 1.35; Ti: 0.03 a 0.12; V: ≤ 0.1; Nb: ≤ 0.05; Zr: ≤ 0.05; Ta: ≤ 0.05; Hf: ≤ 0.05; Y: ≤ 0.05; N: ≤ 0.018; B: ≤ 0.005; Cu: ≤ 0.3,e; S: ≤ 0.005, opcionalmente, o fio de aço pode ter a microestrutura incluindo, em % de volume, a martensita: 50 a 80; a austenite: 20 a 50; e o delta ferrita: ≤ 3, e opcionalmente, o fio de aço pode cumprir um ou ambos dos Md30 (°C) = -40 a 10, e CWH = 113 a 133, onde Md30 e CWH são calculados através das seguintes equações, Md30 (°C) = 551 - 462×(C+N) - 9.2×Si - 8.1×Mn - 13.7×Cr - 29×(Ni + Cu) -18.5×Mo - 68×Nb - 1.42×(Tamanho do Grão ASTM - 8.0) CWH = 392 - 7.3×Cr - 17.2×Ni + 135×C. (3) No fio de aço de acordo com (1) ou (2), o fio de aço pode cumprir pelo menos um dos seguintes requisitos: C: 0.06 a 0.08; Si: 0.25 a 0.75; Mn: 0.9 a 1.5; Cr: 17.4 a 18.2; Ni:
8.5 a 9.1; Mo: ≤ 2; W: ≤ 0.1; Al: 1.00 a 1.30; Ti: 0.05 a 0.10; N: 0.004 a 0.017; Cu: ≤ 0.3, e; S: ≤ 0.003, opcionalmente, o fio de aço pode ter uma microestrutura incluindo em % de volume: a martensita: 50 a 80, e a austenita: 20 a 50, e opcionalmente o fio de aço pode cumprir pelo menos uma das Md30 (°C) = -20 a 0, e CWH = 118 a 130. (4) No fio de aço de acordo com (3), o fio de aço pode cumprir pelo menos um dos seguintes requisitos: C: 0.06 a 0.08; Si: 0.25 a 0.75; Mn: 0.9 a 1.5; Cr: 17.4 a 18.2; Ni: 8.5 a 9.1; Mo: ≤ 1; W: ≤ 0.1; Al: 1.00 a 1.30; Ti: 0.05 a 0.10; Cu: ≤ 0.3, e; S: ≤ 0.003, opcionalmente, o fio de aço pode ter uma microestrutura incluindo em % de volume: 50 a 80, e a austenita: 20 a 50, e opcionalmente o fio de aço pode cumprir pelo menos Md30 (°C) = -12 a -2, e CWH = 120 a 126. (5) No fio de aço de acordo com qualquer um de (1) a (4), o fio de aço pode ter uma limpeza cumprindo os seguintes requisitos máximos com relação a inclusões não metálicas de acordo com o Método A de ASTM E45-97: [Tabela 1] opcionalmente, o número de inclusões não metálicas com um tamanho máximo dentro da faixa de 10 a 15 μm em uma área longa inspecionada de 350 mm2 podem ser ≤ 10, e, opcionalmente, o número de inclusões não metálicas com um tamanho maior a 15 μm pode ser zero em dia.
(6) No fio de aço de acordo com qualquer um de (1) a (5), a quantidade total de Cr, Ni, e Mo pode ser 25 a 27 % de peso. (7) No fio de aço de acordo com a reivindicação 6, em que o fio pode cumprir os seguintes requisitos: C: 0.02 a 0.09; Si:
0.1 a 0.9; Mn: 0.8 a 1.6; Cr: 17 a 19; Ni: 8 a 10; Mo: ≤ 1; W: ≤ 0.5; Co: ≤ 1; Al: 0.9 a 1.4; Ti: ≤ 0.15; V: ≤ 0.1; Nb: ≤ 0.1; Zr: ≤ 0.1; Ta: ≤ 0.1; Hf: ≤ 0.1; Y: ≤ 0.1; N: ≤ 0.02; B: ≤ 0.01; Cu: ≤ 2.5; S: ≤ 0.05; P: ≤ 0.05; Ca: ≤ 0.01; Mg: ≤ 0.01; REM: ≤ 0.2, e equilíbrio de Fe e impurezas. (8) Um método para fabricar um fio de aço de acordo com qualquer um de (1) a (7) inclui: fundir uma matéria-prima tendo uma composição conforme descrito acima para obter um lingote ou um tarugo; opcionalmente, submeter o lingote ou o tarugo a um ou mais selecionados do grupo que consiste em Método de Refusão de Escória Eletrônica, Método de Refusão de Arco a Vácuo, Método de Refusão de Feixe de Elétrons, e Método de Refusão de Arco de Plasma; trabalhar a quente o lingote ou o tarugo para obter um fio-máquina; opcionalmente, aparando o fio-máquina; opcionalmente, recozendo o fio-máquina aparado; fazendo um trefilado intermédio do fio-máquina para obter um fio trefilado intermediário tendo um diâmetro intermédio; recozendo o fio trefilado intermediário; pré trefilando o fio trefilado intermédio para obter um fio pré trefilado tendo um pré diâmetro; esfriando abaixo do zero o fio pré trefilado; e finalmente, trefilando o fio pré trefilado para obter o fio de aço com o diâmetro final. (9) No método de fabricação do fio de aço de acordo com (8), uma taxa de trabalho durante o pré trefilamento, o fio trefilado intermédio pode ser de 30 a 60%. (10) No método para fabricar o fio de aço, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, a temperatura superficial do fio pré trefilado justo antes do trefilamento final pode ser de -130 a -196°C, e a taxa de trabalho durante o trefilamento final do fio pré trefilado pode ser de 10 a 30%. (11) Um método para fabricar um fio de aço de acordo com qualquer um de (1) a (7) inclui: derreter uma matéria-prima tendo uma composição conforme descrito acima para obter um lingote ou um tarugo; opcionalmente, submeter o lingote ou o tarugo a um ou mais selecionados do grupo que consiste em Método de Refusão de Escória Eletrônica, Método de Refusão de Arco a Vácuo, Método de Refusão de Feixe de Elétrons, e Método de Refusão de Arco de Plasma; trabalhar a quente o lingote ou o tarugo para obter um fio-máquina; opcionalmente, aparando o fio-máquina; opcionalmente, recozendo o fio-máquina aparado; opcionalmente, trefilando intermediariamente o fio-máquina uma ou mais vezes para obter um fio trefilado intermediariamente tendo um diâmetro intermediário; opcionalmente, recozendo o fio trefilado intermediário uma ou mais vezes; e fazendo um trefilamento final no fio-máquina, no fio-máquina aparado, ou no fio trefilado intermediário para obter o fio de aço tendo um diâmetro final. (12) No método para fabricar o fio de aço, de acordo com a reivindicação (11), uma taxa de trabalho durante o desenho final pode ser de 70 a 96%. (13) Um método para fabricar uma mola ou produtos de fio médico de acordo com outro aspecto da presente invenção inclui: trabalhando o fio de aço de acordo com qualquer uma de (1) a (7) para obter uma forma para a mola ou os produtos de fio médicos; e endurecendo por precipitação a mola ou os produtos de fio médicos.
(14) Um método para fabricar uma mola ou produtos de fio médico de acordo com outro aspecto da presente invenção inclui: a fabricação de um fio de aço pelo método de acordo com qualquer um dos (8) a (12), trabalhando o fio de aço para obter uma forma da mola ou dos produtos de fio médicos; e endurecendo por precipitação a mola ou os produtos de fio médicos. [Efeitos Vantajosos da Invenção]
[0019] De acordo com o aspecto acima da presente invenção, é possível fornecer um fio de aço, que pode ser usado para obter um fio de aço com um perfil de propriedade melhorado. Em particular, de acordo com o aspecto acima da presente invenção, é possível fornecer um fio de aço inoxidável de endurecimento por precipitação com propriedades mecânicas melhoradas, enquanto a resistência à corrosão é semelhante ao fio de aço convencional. Além disso, de acordo com o aspecto acima da presente invenção, é possível fornecer um fio de aço inoxidável excelente em resistência, um método de fabricação do mesmo e uma mola ou produtos de fio médicos. Além disso, de acordo com o aspecto acima da presente invenção, é possível fornecer um fio de aço, que pode ser usado para obter uma vida de fadiga prolongada de molas. [Breve Descrição das Figuras]
[0020] [FIG. 1] Um fluxograma mostrando um exemplo de método para a fabricação de fio de aço.
[0021] [FIG. 2] Um fluxograma que mostra o outro exemplo de método para fabricação de fio de aço.
[0022] [FIG. 3] Um fluxograma que mostra um exemplo de método para a fabricação de produtos de aço usando o fio de aço inventivo.
[0023] [FIG. 4] Um fluxograma que mostra um exemplo de método para a fabricação de molas usando o fio de aço inventivo.
[0024] [FIG. 5] Um fluxograma que mostra um exemplo de método para a fabricação de produtos médicos (por exemplo, agulha cirúrgica) usando o fio de aço inventivo.
[0025] [FIG. 6] Uma vista em corte transversal do fio de aço paralelo à direção do eixo. [Descrição das Modalidades]
[0026] A importância dos elementos separados e sua interação uns com os outros, bem como as limitações dos ingredientes químicos da liga de acordo com a presente modalidade são brevemente explicados a seguir. Todas as percentagens para a composição química do aço que é usado para este fio da invenção são dadas em % de peso % ao longo da descrição. A quantidade de fases na microestrutura é dada em % de volume % (vol. %). Os limites superior e inferior dotérias elementos individuais podem ser combinados livremente dentro dos limites estabelecidos nas reivindicações. Carbono (0.02 - 0.15 %)
[0027] O carbono é um forte formador de austenita e também é eficaz para melhorar a resistência e a dureza da matriz de aço. C deve estar presente em um conteúdo mínimo de 0.02 %. O limite inferior pode ser definido para 0.03, 0.04, 0.05 ou 0.06 %. No entanto, se o conteúdo for muito alto, o aço pode estar sujeito à formação de carbonetos de cromo. O limite superior para o carbono é, portanto, 0.15 %. O limite superior pode ser definido para 0.10, 0.09, 0.08 ou 0.07 %. Silício (0.1 - 0.9 %)
[0028] O silício é usado para desoxidação. Si também é um forte formador de ferrita. Si é, portanto, limitado para 0.9% ou menos. O limite superior pode ser 0.85, 0.8, 0.75 ou 0.70
%. O limite inferior pode ser 0.15, 0.2 ou 0.25 %. Manganês (0.8 - 1.6 %)
[0029] O manganês é um elemento estabilizador da austenita e contribui para a desoxidação e para a temperabilidade do aço. Se o conteúdo for muito baixo, a temperabilidade pode ser muito baixa. O manganês deve, portanto, estar presente em um conteúdo mínimo de 0.8 %. O limite inferior pode ser 0.9, 1.0 ou 1.1 %. O limite superior pode ser 1.5, 1.4 ou 1.3 % para evitar uma austenita muito estável. Cromo (16 -20 %)
[0030] O cromo deve estar presente em um conteúdo de pelo menos 16 % a fim de tornar o aço inoxidável e fornecer uma boa resistência à corrosão. No entanto, grandes quantidades de Cr podem levar à formação de ferrita de alta temperatura, o que reduz a trabalhabilidade a quente. O limite inferior pode ser
16.5, 17, 17.1, 17.2, 17.3 ou 17.4 %. O limite superior de Cr é 20 % e a quantidade de Cr pode ser limitada a 19.5, 19, 18.8,
18.6, 18.5, 18.4, ou 18.2 %. Um intervalo preferido é 17.4 -
18.2 %. Níquel (7.5 - 10.5 %)
[0031] O níquel é um estabilizador de austenita e suprime a formação do delta ferrita. O níquel confere ao aço uma boa temperabilidade e tenacidade. O níquel também é benéfico para a usinabilidade do aço. O níquel é essencial para o endurecimento por precipitação, pois juntamente com Al forma minúsculas partículas intermetálicas de NiAl- e/ou Ni3Al- durante o envelhecimento. No entanto, o excesso de adições de Ni resulta em uma quantidade muito alta de austenita retida. O limite inferior é 7.5 % e pode ser fixado a 7.7, 8, 8.2, 8.3,
8.4, 8.4, 8.5 ou 8.6 %. O limite superior é 10.5 % e pode ser fixado a 10.2, 10, 9.8, 9.7, 9.6, 9.5, 9.4, 9.3, 9.2 ou 9.1 %. Cromo + Níquel (25 - 27 %)
[0032] A fim de obter uma resistência e tenacidade otimizadas, é desejável que o conteúdo total de Cr, e Ni seja 25 - 27 %. A quantidade inferior pode ser 25.2, 25.3, 25.4 ou
25.5 %. O limite superior pode ser 26.9, 26.8, 26.7 ou 26.6 %. Molibdênio (≤ 3%)
[0033] O Mo é um forte elemento formador de carboneto e também um forte formador de ferrita. No entanto, quando o Mo é dissolvido na matriz, o Mo contribui para a estabilização da austenita e melhora da resistência à corrosão. Durante o tratamento de endurecimento por precipitação, aglomerados finos contendo Mo são precipitados na martensita, levando a alta resistência e resistência ao calor melhorada. No entanto, quando o Mo é adicionado excessivamente, a formação de martensita induzida por deformação durante o processamento final é suprimida, levando à escassez da quantidade de martensita induzida por deformação para o endurecimento por precipitação. Por esta razão, a quantidade de Mo é limitada a 3 % ou menos. O limite superior pode ser 2.8, 2.5, 2, 1, 0.8,
0.6, 0.4 ou 0.2 %. Cromo + Níquel + Molibdênio (preferentemente, 25 - 27 %)
[0034] A fim de obter uma resistência e tenacidade otimizadas, é desejável que o conteúdo total de Cr, Ni e Mo seja de 25 - 27 %. A quantidade inferior pode ser 25.2, 25.3, 25.4 ou 25.5 %. O limite superior pode ser 26.9, 26.8, 26.7 ou 26.6 %. Alumínio (0.5 - 2.5 %)
[0035] Na presente invenção, o Al é um elemento essencial para melhorar a força. Durante o tratamento de envelhecimento, o Al se enlaça com o Ni para formar compostos intermetálicos, que precipitam finamente na estrutura martensítica e dão propriedades de alta resistência. A fim de obter a quantidade de precipitação necessária para o fortalecimento, a adição de
0.5% ou mais de Al é necessária. Por outro lado, se o Al for adicionado excessivamente, a quantidade de compostos intermetálicos a serem precipitados torna-se excessiva, a quantidade de Ni na fase da matriz diminui, e a resistência diminui, então o limite superior é limitado a 2.5%. O limite superior pode ser 2.4, 2.2, 2.0, 1.8, 1.6, 1.4, 1.35, 1.30,
1.25, 1.20 ou 1.15%. O limite inferior pode ser fixado a 0.6,
0.7, 0.8, 0.9, 0.95 ou 1.00 %. Tungstênio (≤ 0.5%)
[0036] O limite inferior de W é 0%. O limite inferior de W pode ser 0.001, 0.002, 0.005, ou 0.010%. Por outro lado, o W é um elemento efetivo não só em melhorar a resistência à fluência do aço inoxidável, mas também para melhorar a resistência à corrosão, portanto pode ser contido. No entanto, a adição excessiva de W leva à formação de compostos intermetálicos, que podem levar à degradação da resistência à corrosão, portanto o conteúdo de W deve ser 0.5% ou menos. O limite superior de W pode ser 0.1 %. Cobalto (≤ 1%)
[0037] O limite inferior de Co é 0%. O limite inferior de Co pode ser 0.001, 0.002, 0.005, ou 0.010%. Por outro lado, a fim de garantir a ductilidade e melhorar a resistência ao calor, o Co pode ser adicionado em uma quantidade de 0.1% ou mais se necessário. No entanto, quando é adicionado em um valor superior a 1%, a força é reduzida e a resistência ao calor se deteriora, portanto o limite superior é 1%. Preferentemente sendo 0.3% ou menos. Boro (≤ 0.01 %)
[0038] O limite inferior de B é 0%. O limite inferior de B pode ser 0.001, 0.002, 0.005, ou 0.010%. Por outro lado, o B é um elemento opcional que pode ser usado em quantidades pequenas para melhorar a capacidade de trabalho a quente do fio de aço inoxidável. O B também tem a função de melhorar a resistência do limite de grão. No entanto, quando o conteúdo excede 0.01%, a trabalhabilidade se deteriora pela formação do composto de boro. Portanto, o limite superior pode ser definido para 0.007, 0.006, 0.005 ou 0.004 %. Nitrogênio (≤ 0.05 %)
[0039] O limite inferior de N é 0%. O N é um forte formador de austenita e também um forte formador de nitreto, como AlN. Para evitar uma quantidade muito grande de AlN seja precipitada, o limite superior do conteúdo de nitrogênio é limitado a 0.05%. O limite superior pode ser fixado para 0.02,
0.019, 0.018 e 0.017%. No entanto, uma pequena e controlada quantidade de nitrogênio pode ser benéfica para a obtenção de um pequeno tamanho de grão de austenita onde N combinado com Ti e Al para formar nitretos minúsculos. O limite inferior pode, portanto, opcionalmente, ser fixado a 0.004, 0.005 ou 0.006 %. Cobre (≤ 2.5 %)
[0040] O limite inferior de Cu é 0%. O limite inferior de Cu pode ser 0.001, 0.002, 0.005, ou 0.010%. Por outro lado, o Cu é um elemento estabilizador da austenita. O Cu pode contribuir para aumentar a dureza e a resistência à corrosão do aço. A fase ε-Cu formada durante o envelhecimento não só reforça o aço por endurecimento por precipitação, mas também influencia na cinética de precipitação das fases intermetálicas.
[0041] No entanto, não é possível extrair o cobre do aço depois de adicionado. Isso torna o manuseio de sucata mais difícil. Por esta razão, o cobre é um elemento opcional na presente invenção e o limite superior pode ser 1.0, 0.5, 0.3,
0.2 ou 0.1 %. Titânio (≤ 0.15 %)
[0042] O Ti é um elemento que tem o efeito de melhorar a resistência da liga por endurecimento por precipitação, igual ao Al. No entanto, o Ti tem uma função de estabilização de austenita maior do que o Al, a adição excessiva suprime a formação de martensita induzida por deformação durante o trabalho a frio e convida a quantidade insuficiente de martensita induzida por deformação necessária para o endurecimento por precipitação e, portanto, o Ti é fixado para
0.15% ou menos. O limite superior pode ser fixado para 0.14,
0.13, 0.12, 0.11, 0.10, 0.09 ou 0.08 %. Além disso, se o Al mencionado acima melhorar suficientemente a resistência por endurecimento por precipitação, a adição de Ti não é necessária, e o Ti pode ser 0% (sem adição). O limite inferior de Ti pode ser 0.001, 0.002, 0.005, 0.001, 0.01, 0.03, ou 0.05 %. V, Nb, Zr, Ta, Hf e Y (≤ 0.1 %)
[0043] V, Nb, Zr, Ta, Hf e Y são fortes formadores de carboneto e nitreto. O conteúdo de cada um desses elementos pode ser, por tanto, limitado a 0.1 % ou menos, a fim de evitar a formação de carbonetos e nitretos indesejados. A quantidade máxima desses elementos é preferencialmente 0.05 ou mesmo 0.01 %. O limite inferior da quantidade desses elementos pode ser
0, 0.001, 0.002, 0.005, ou 0.010%. Ca, Mg e REM (Metáis Raros da Terra)
[0044] Estes elementos podem ser adicionados ao aço nas quantidades de acordo com a presente modalidade para modificar a inclusão não metálica. No entanto, quando o conteúdo de cada um desses elementos excede os respectivos valores limites superiores, existe a possibilidade de que se tornem inclusões grossas e levem à deterioração da resistência à fadiga do fio de aço. Portanto, a quantidade de Ca e Mg são fixadas para 0.01% ou menos, respetivamente, e a quantidade de REM é fixada para
0.2% ou menos. O limite inferior da quantidade destes elementos podem ser 0, 0.001, 0.002, 0.005, ou 0.010%. Enxofre (≤ 0.05 %)
[0045] O S é uma impureza. Portanto, o limite inferior deve ser 0.05 %. No entanto, de preferência, o limite superior é definido para 0.015, 0.010, 0.005, 0.003, 0.002 ou até 0.001 %. O limite inferior da quantidade de S pode ser 0, 0.001, 0.002, ou 0.005%. Fósforo (≤ 0.05 %)
[0046] O P é um elemento de impureza, que pode ter um efeito negativo nas propriedades mecânicas do aço. Portanto, o P pode ser limitado para 0.05, 0.04, 0.03 0.02 ou 0.01 %. O limite inferior da quantidade de P pode ser 0, 0.001, 0.002,
0.005, ou 0.010%.
[0047] O restante (equilíbrio) da composição química do fio de aço de acordo com a presente modalidade inclui equilíbrio de Fe e impurezas. “Impurezas” referem-se a componentes que se misturam em fio de aço durante a produção industrial do fio de aço devido a matérias-primas, como minerais ou sucatas ou uma variedade de causas nos processos de produção e podem ser incluídos, desde que o fio de aço atual não seja adversamente afetado.
[0048] A microestrutura do aço pode ser ajustada em relação ao uso pretendido.
[0049] A temperatura-Ms dos aços de série 18-8, número EN:
1.4325, número EN: X12CrNi188, ASTM: 302, UNS: S30200, JIS: SUS302 ou ASTM: 304, UNS: S30400, e JIS: SUS304, que são representativos como aço inoxidável austenita metaestável, é calculada para ser menos de -273 ° C, de acordo com o cálculo feito na Eq. (1). Isso significa que a estrutura metálica desses aços inoxidáveis austeníticos metaestáveis não se transformam em martensita, mesmo quando imersos em nitrogênio líquido (ponto de ebulição -196 °C.). Ms (°C) = 502 - 810 × C - 1230 × N - 13 × Mn - 30 × Ni - 12 × Cr - 54 × Cu - 46 × Mo (1)
[0050] No entanto, porque o trabalho a frio promove a decomposição da austenita, a martensita começa a se formar a uma temperatura superior à temperatura-Ms, quando o aço é submetido a trabalho a frio. O grau em que isso acontece varia com a composição e o tamanho do grão, conforme mostrado na Eq. (2). Md30 (°C) = 551 - 462×(C+N) - 9.2×Si - 8.1×Mn - 13.7×Cr - 29×(Ni + Cu) -18.5×Mo - 68×Nb - 1.42×(Tamanho do Grão ASTM - 8.0) (2)
[0051] Esta é a temperatura na qual a austenita com 50 % de volume será transformada a martensita através de deformação fria do 30 % de tensão verdadeira (acerca de 25 % de redução de área). Uma temperatura mais alta significa maior endurecimento de deformação no aço. A temperatura-Md30 para o fio de aço de acordo com a presente modalidade pode ser -40 °C ou mais, -20 °C ou mais, ou -12 °C ou mais. A temperatura-Md30 para o fio de aço de acordo com a presente modalidade pode ser 10 °C ou menos, 0 °C ou menos, ou -2 °C ou menos.
[0052] A propensão dos aços para o endurecimento por trabalho a frio pode ser estimada usando o fator de Endurecimento por Trabalho a Frio (CWH) como mostrado na Eq. (3): CWH = 392 - 7.3×Cr - 17.2×Ni + 135×C (3)
[0053] O limite inferior do CWH pode ser 113, 118, ou 120. O limite superior do CWH pode ser 133, 130, ou 126.
[0054] Consequentemente, a quantidade de martensita na microestrutura dependerá da composição química do aço, do tamanho do grão de austenita, da redução de área, bem como da temperatura de deformação. Em uma modalidade preferida da presente invenção, um exemplo de um método para fabricar o fio de aço (veja a FIG. 1, adiante referida como “método de fabricação do tipo-A”) inclui: (S1) derreter uma matéria-prima tendo uma composição conforme descrito acima para obter um lingote ou um tarugo; (S2) opcionalmente, submeter o lingote ou tarugo a um ou mais selecionados do grupo que consiste em método de refusão por eletroescória (ESR), método de refusão por arco a vácuo (VAR), método de refusão por feixe de elétrons (EBR) e método de refusão por arco de plasma (PAR) a fim de melhorar a limpeza do lingote ou tarugo; (S3) trabalhar a quente o lingote ou o tarugo para obter um fio-máquina; (S4) opcionalmente, aparar o fio-máquina; (S5) opcionalmente, recozer o fio-máquina aparado; (S6) trefilar intermédiamente o fio-máquina para obter um fio trefilado intermédio tendo um diâmetro intermédio; (S7) recozer o fio trefilado intermédio; (S8) pré trefilando o fio trefilado intermédio para obter um fio pré trefilado tendo um pré diâmetro; (S9) esfriando abaixo do zero o fio pré trefilado; e (S10) finalizando o trefilado do fio pré trefilado para obter um fio de aço tendo um diâmetro final.
[0055] Na fusão S1, um metal bruto é fundido para obter um lingote ou tarugo. Uma composição da matéria-prima é substancialmente igual à composição acima descrita do fio de aço de acordo com a presente invenção. As condições para realizar a fusão S1 não são limitadas e as condições típicas podem ser aplicadas à fusão S1.
[0056] A refusão S2, como ESR, VAR, EBR e/ou PAR pode ser incluída no método. Se o fio de aço se destina a ser usado em aplicações com requisitos muito elevados de resistência à fadiga, como molas de compressão para injeção de diesel, então é preferível ter um aço super limpo. Assim, o lingote ou tarugo pode ser submetido a um ou mais selecionados do grupo que consiste em Método de Refusão de Eletroescória (ESR), Método de Refusão de Arco de Vácuo (VAR), Método de Refusão de Feixe de Elétrons (EBR) e Método de Refusão de Arco de Plasma (PAR), e/ou método semelhante para melhorar a limpeza do aço. Os métodos de refusão podem ser combinados e, portanto, o método pode incluir dois ou mais dos métodos de refusão. As condições para realizar a refusão S2 não são limitadas, e condições típicas podem ser aplicadas à refusão S2.
[0057] No trabalho a quente S3, o lingote ou tarugo é aquecido e trabalhado de forma a obter um fio-máquina. Um exemplo de trabalho a quente é a laminação a quente. As condições para a realização do trabalho a quente S3 não são limitadas, e condições típicas podem ser aplicadas ao trabalho a quente S3.
[0058] O aparado S4 pode incluir trefilamento leve antes do aparamento, e o aparado S4 e o recozido S5 podem ser incluídos no método de fabricação tipo A. O aparado S4 remove a camada superficial do fio-máquina de modo que os defeitos da superfície do fio-máquina, que deterioram a propriedade mecânica do fio de aço finalmente obtido, sejam removidos. Portanto, o aparado S4 aumenta ainda mais as propriedades mecânicas do fio de aço. O fio-máquina aparado após o aparado S4 é recozido. O recozido S5 é realizado a fim de amolecer o fio-máquina aparado, que é endurecido pelo aparado S4. Portanto, se o aparado S4 e a recozido S5 não estiverem incluídos no método de fabricação do tipo A, o recozido também não está incluído nele. Se o aparado S4 e o recozido S5 estiverem incluídos no método de fabricação do tipo A, uma temperatura de aquecimento durante o recozido S4 pode ser de 980 a 1100°C.
[0059] No trefilamento intermediário S6, o fio-máquina é trefilado e um fio trefilado intermediário com um diâmetro intermediário é obtido. No recozido S7, o fio trefilado intermediário, que é endurecido pelo trefilamento intermediário S6, é amolecido. No método de fabricação do tipo A, a extração do fio-máquina é realizada em pluralidade de vezes (por exemplo, dois ou mais) evitando a quebra do fio, a fim de obter a razão da fase de austenita e da fase de martensita (ou fase de austenita, fase de martensita e fase delta ferrita) necessária no processo final de trefilação. Portanto, o método de fabricação pode incluir ainda um ou mais de trefilador intermediário. No entanto, como o método de fabricação do tipo
B, conforme descrito abaixo, o fio-máquina pode ser trefilado de modo a ser o diâmetro final de uma vez. A taxa de redução durante o trefilamento intermediário S6 não é limitada e pode ser selecionada de acordo com o diâmetro final do fio. Portanto, no caso de tamanho fino no trefilamento final, o processo de trefilamento intermediário levará várias vezes. O diâmetro intermediário, que é menor que o diâmetro do fio-máquina imediatamente antes do trefilamento intermediário S6 e maior que o diâmetro de um pré-diâmetro, não é limitado. A temperatura de aquecimento durante o recozido S7 pode ser de 980 a 1100°C.
[0060] No pré-trefilado S8, o fio trefilado intermediário é trefilado para obter um fio pré-trefilado com um pré-diâmetro. No pré-trefilado S8, uma taxa de trabalho (ou seja, redução de área) é de 30 a 60%. A taxa de trabalho pode ser de 40 a 50%. Além disso, o fio pré-trefilado inclui 10% em volume ou menos de martensita induzida por deformação. Quanto maior for a taxa de trabalho do pré-trefilado S8, maior será a quantidade de martensita induzida por deformação no fio pré-trefilado.
[0061] O resfriamento abaixo de zero S9 está incluído no método de fabricação tipo A. A presença de martensita nos aços é indispensável para a obtenção de alta resistência no endurecimento por precipitação e, para aumentar ainda mais a quantidade de martensita, é necessário que o método de fabricação do tipo A resfrie o fio de aço à temperatura abaixo de zero um pouco antes do trefilado final do fio pré-trefilado. O resfriamento abaixo de zero S9 pode ser feito por meio de todos os meios de resfriamento criogênicos convencionalmente conhecidos. No entanto, é preferível fazer uso de nitrogênio líquido para o tratamento criogênico.
[0062] No trefilado final S10, o fio pré-trefilado é adicionalmente trefilado para obter o fio de aço com um diâmetro final. No trefilado final S10, uma taxa de trabalho (ou seja, redução de área) é de preferência de 10 a 30% (mais preferencialmente, 15 a 28%), e a temperatura da superfície do fio pré-trefilado pouco antes do trefilado final S10 pode ser -130 a -196°C. O limite superior da temperatura da superfície do fio pré-trefilado imediatamente antes do trefilado final S10 é mais preferencialmente de -190°C. No trefilado final S10, o fio pré-trefilado e o fio trefilado final podem ser formados por matriz convencional, enrolados ou trefilados por rolos. Além disso, a forma da seção transversal do fio de aço após o trabalho final pode ser não apenas uma seção transversal redonda, mas também a forma de ovo, a forma oval, a seção transversal modificada semelhante a estas, a forma plana ou qualquer outra forma. As ferramentas de trefilamento e as formas de seção transversal podem ser aplicadas à outra forma.
[0063] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, o outro exemplo de um método para fabricar a chapa de aço (ver FIG. 2, doravante referido como "método de fabricação de tipo B") inclui: (s1) fundir uma matéria-prima tendo uma composição conforme descrito acima para obter um lingote ou um tarugo; (s2) opcionalmente, submeter o lingote ou tarugo a um ou mais selecionados do grupo que consiste em Método de Refusão por Eletroescória (ESR), Método de Refusão por Arco a Vácuo (VAR), Método de Refusão por Feixe de Elétrons (EBR) e Método de Refusão por Arco de Plasma (PAR) para melhorar a limpeza do lingote ou do tarugo; (s3) trabalho a quente do lingote ou tarugo para obter um fio-máquina; (s4) opcionalmente, aparar o fio-máquina; (s5) opcionalmente, recozer o fio-máquina aparado; (s6) opcionalmente, uma ou mais vezes de trefilamento intermediário do fio-máquina para obter um fio trefilado intermediário tendo um diâmetro intermediário; (s7) opcionalmente, uma ou mais vezes de refusão do fio trefilado intermediário; e (s8) trefilação final do fio-máquina, do fio-máquina aparado ou do fio trefilado intermediário para obter o fio de aço com um diâmetro final. O resfriamento direto artificial (por exemplo, resfriamento abaixo de zero) não é essencial para o método de fabricação do tipo B, mas pode ser incluído nele.
[0064] A fusão s1, a refusão s2, o trabalho a quente s3, o aparado s4 e o recozido s5 para o fio-máquina aparado no método de fabricação do tipo B são semelhantes ao fusão S1, a refusão S2, o trabalho a quente S3, o aparado S4 e o recozido S5 para o fio-máquina aparado no método de fabricação do tipo A, respectivamente.
[0065] No método de fabricação do tipo B, o trefilado intermediário s6 e o recozidor subsequente s7 são opcionais. Ou seja, o trefilado intermediário s6 pode ser omitido e o fio-máquina pode ser trefilado de uma vez no trefilado final s8. A taxa de trabalho (ou seja, redução de área) no trefilado final s8 é de 70 a 96%. Por outro lado, o trefilamento intermediário s6 e o recozido subsequente s7 podem ser realizados uma ou mais vezes a fim de controlar a proporção de trabalho no trefilamento final s8.
[0066] Portanto, a quantidade de martensita pode ser ajustada para o valor desejado. Para muitas aplicações, é desejável ter uma mistura de austenita e martensita na microestrutura. A microestrutura pode incluir 40-90 vol. % martensita, 10 - 60 vol. % austenita e não mais de 5 vol. % delta ferrita.
[0067] A quantidade do delta ferrita deve ser preferencialmente limitada a 3 vol. % para não prejudicar a trabalhabilidade a quente. A quantidade de austenita na estrutura pode ser de 20 vol. % ou mais. A quantidade de martensita pode ser de 50 vol. % ou mais. A quantidade de austenita na estrutura pode ser de 50 vol. % ou menos. A quantidade de martensita pode ser de 80 vol. % ou menos.
[0068] A quantidade de martensita induzida por deformação incluída no fio de aço de acordo com a presente modalidade é avaliada de acordo com a seguinte Eq. (4), que é divulgado em "Estudo dos fios de aço inoxidável de alta resistência para molas", Koizumi et al., Transactions of Japan Society of Spring Engineers No. 36, p25 a 28, 1983, Japan Society of Spring Engineers. VFM (%) = σS(UK) / σS(M) × 100 (4)
[0069] Na Eq. (4), “VFM” é a fração do volume de martensita incluída no fio de aço, “σS(UK)” é a magnetização de saturação do fio de aço, e “σS(M)” é a magnetização de saturação de uma amostra de referência da qual a quantidade de martensita é 100 vol. %.
[0070] “σS(UK)” é calculado de acordo com a seguinte Eq. (5). σS(UK) = BS(UK) / 4πρ (5)
[0071] Na Eq. (5), “ρ” é a densidade do fio de aço, e “BS(UK)” é a saturação de densidade de fluxo magnético Bs do fio de aço, que é obtida pela aplicação ±1000 Oe de força de magnetização ao fio de aço com bobina solenoidal e dispositivo de magnetização DC (por exemplo, Tipo 3257 de Yokogawa Electric Corporation) para obter a curva B-H (densidade de fluxo magnético - curva de magnetização), avaliando a densidade máxima do fluxo magnético Bm baseado na curva B-H, e assumindo Bm como Bs.
[0072] “σS(M)” pode ser estimado de acordo com a seguinte Eq. (6) para a composição química do fio de aço como descrito acima. σS(M) = 214.5 - 3.12 × { Cr(%) + (1/2) × Ni (%) } (6)
[0073] O VFM obtido com a Eq. (4) inclui a quantidade de martentita α’ tendo estrutura bcc e delta ferrita tendo estrutura bcc, e exclui a quantidade de martensita ε tendo estrutura hcp. Embora a quantidade de martensita ε seja extremamente pequena e possa ser ignorada, a quantidade de ferrita delta é omitida do VFM de acordo com o seguinte método de avaliação, a fim de aproximar com precisão a quantidade de martensita induzida por deformação incluída no fio de aço de acordo com a presente modalidade.
[0074] A avaliação do delta ferrita é realizada no fio-máquina. No fio de aço antes da trefilagem, ou seja, o fio-máquina, a estrutura metálica é construída principalmente a partir da austenita e do delta ferrita. O trefilamento transforma uma parte da austenita em martensita induzida por deformação, enquanto não transforma a delta ferrita. Ou seja, a quantidade do delta ferrita antes do trefilamento e a quantidade do delta ferrita após o trefilamento são substancialmente iguais. Além disso, o VFM antes do trefilamento é substancialmente igual à quantidade do delta ferrita. Por conseguinte, a diferença entre VFM antes do trefilamento e VFM após o trefilamento é assumida como a quantidade de martensita induzida por deformação após o trefilamento.
[0075] Se a quantidade do delta ferrita do fio-máquina (ou seja, o VFM antes do trefilamento) é desconhecido e a quantidade de martensita induzida por deformação do fio de aço não pode ser estimada com base nela, a quantidade do delta ferrita antes do trefilamento pode ser estimada pelo recozimento do fio de aço a fim de causar a transformação do martensita induzida por deformação para a austenita (isto é, reproduzindo a estrutura metálica do fio-máquina no fio de aço) e medindo a quantidade do delta ferrita do fio de aço recozido.
[0076] A quantidade de austenita é substancialmente igual a uma quantidade de restante da martensita induzida por deformação e do delta ferrita.
[0077] Se o aço se destina a ser usado em aplicações com requisitos muito elevados de resistência à fadiga, como molas de compressão para injeção de diesel, então é preferível ter um aço super limpo. Assim, o aço pode ser submetido ao Método de Refusão por Eletroescória (ESR), Método de Refusão por Arco a Vácuo (VAR) ou ambos os métodos e/ou método semelhante, a fim de melhorar a limpeza do aço.
[0078] É possível usar ESR, Método de Refusão de Arco a Vácuo (VAR) ou ambos os métodos o ou/e método semelhante para produzir um aço, que tenha uma limpeza atendendo aos seguintes requisitos máximos com relação à inclusão não metálica de acordo com ASTM E45- 97, Método A: [Tabela 2]
[0079] Além disso, o número de inclusões não metálicas com um tamanho máximo dentro da faixa de 10 a 15 μm em uma grande área inspecionada de 350 mm2 pode ser ≤ 10, e o número de inclusões não metálicas com um tamanho maior que 15 μm é zero nesta área. As inclusões não metálicas agem como origens de fratura durante o teste de fadiga do gigaciclo (como 107 vezes ou mais de vida à fadiga). Consequentemente, as inclusões não metálicas são um dos fatores que diminuem a resistência à fadiga. Portanto, o número de inclusões não metálicas pode ser limitado conforme descrito abaixo.
[0080] A avaliação do número de inclusões não metálicas A é realizada da seguinte forma. Uma ou mais amostras são amostradas da bobina. A inspeção deve ser distribuída uniformemente entre as bobinas. A zona desde a superfície até a profundidade de 1 mm deve ser inspecionada. O tamanho de inclusão deve ser medido como a largura, w (veja a FIG. 6, que é uma vista em corte transversal de fio de aço paralelo à direção do eixo B). 350 mm2 de cada bateria ESR deve ser inspecionada. Inclusões com tamanho de 10 a 15 μm, bem como inclusões com tamanhos maiores que 15 μm são contadas de acordo com a escala JK na área com maior concentração de inclusões.
[0081] Embora a utilização do fio de aço da presente invenção não esteja limitada, é preferível que o fio de aço seja usado para obter uma mola ou produtos de fio médico (por exemplo, uma agulha cirúrgica). Um exemplo de um método (ver FIG. 3) para a fabricação de uma mola e produtos de fio médico inclui:
(S51) trabalhar o fio de aço de acordo com a presente invenção para obter uma forma da mola ou dos produtos de fio médico, e (S54) endurecimento por precipitação da mola ou dos produtos de fio médico.
[0082] Outro exemplo de um método para fabricar uma mola e produtos de arame médico inclui:
[0083] A fabricação de um fio de aço pelo método de acordo com a presente invenção (omitido na FIG. 3), (S51) trabalhar o fio de aço para obter uma forma da mola ou dos produtos de fio médico, e (S54) endurecimento por precipitação da mola ou dos produtos de fio médico. Em um caso em que o método é um método para fabricar uma mola, como mostrado na FIG. 4, o trabalho de S51 é (S53) enrolando ou formando, ou (S52) endireitando e cortando, e (S53) enrolando ou formando o fio de aço.
[0084] Além disso, após o endurecimento por precipitação S54, o método pode incluir: (S55) opcionalmente uma moagem final; (S56) opcionalmente um tiro peening; e (S57) recozido de baixa temperatura; e (S58) opcionalmente fixando uma configuração quente como a produção de molas.
[0085] O trabalho S51 é geralmente enrolar ou formar S53, mas há o caso de tomar o processo S52 de endireitamento e corte, opcionalmente aplicado antes de bobinar ou formar S53 o fio de aço.
[0086] Em um caso em que o método é um método para fabricar uma agulha cirúrgica, como mostrado na FIG. 5, o trabalho S111 inclui: (S112) estreitar, cortar e trabalhar o fio de aço de acordo com a presente invenção para obter agulhas cirúrgicas; (S113) apontamento de agulha; (S114) trabalho de orifício; (S115) trituração; e (S116) flexão.
[0087] Além disso, o método inclui ainda: (S117) endurecimento por precipitação; (S118) polimento químico; e (S119) revestimento.
[0088] As condições para realizar o trabalho S111 e o endurecimento por precipitação S117 não são limitadas, e as condições típicas podem ser aplicadas aos mesmos. Uma vez que o fio de aço de acordo com a presente invenção tem excelente temperabilidade por precipitação, os produtos médicos obtidos a partir do fio de aço têm excelentes propriedades mecânicas com condição típica de endurecimento por precipitação. [EXEMPLOS] [EXEMPLO 1]
[0089] Uma liga foi produzida de forma convencional por fusão, moldagem contínua e forjamento em um lingote ESR, que foi refundido novamente. O lingote refundido foi enrolado em fio-máquina com um diâmetro de 8.5 mm. O aço refundido tinha a composição (em % de peso): C: 0.077, Si: 0.39, Mn: 1.19, Cr:
17.61, Ni: 8.81, Al: 1.03, Ti: 0.077, N: 0.011 equilíbrio de Fe e impurezas. A quantidade de Ni + Cr + Mo deste aço é 26.42 e o CWH é 122.3. A quantidade do delta ferrita era inferior que
2.5 vol. % e o restante da matriz de aço consistia de austenita.
[0090] O fio-máquina foi submetido a um aparamento convencional e a um tratamento térmico antes de ser trefilado a um fio com um diâmetro de 5.4 mm. O referido fio tinha um conteúdo de martensita inferior a 10 vol. % antes de ser resfriado em nitrogênio líquido e trefilado a um diâmetro de
4.75 mm. O conteúdo de martensita após o trefilamento foi aumentado para 73 vol. %. O fio trefilado tinha uma resistência à tração (Rm) de 1680 MPa, que aumentou para 2270 MPa após o tratamento térmico de 480 °C por 1 hora. O módulo de elasticidade era de 185 GPa na condição de trefilamento e aumentou 5.4% após o endurecimento por precipitação para 195 GPa.
[0091] A liga inventiva foi comparada a um aço comercialmente disponível do tipo fio de aço 17-7 PH. O aço comparativo tinha a seguinte composição nominal (em % de peso): C: 0.09, Si: 0.70, Mn: 1.0, Cr: 16 - 18, Ni: 6.5 -7.8, Al: 0.7 - 1.5, equilíbrio de Fe e impurezas.
[0092] O fio de aço comparativo foi submetido ao mesmo processamento que o fio de aço da invenção até um diâmetro de
5.40 mm. O trefilamento até o diâmetro final de 4.75 mm foi feito sem resfriamento criogênico. O fio comparativo como trefilado tinha uma resistência à tração (Rm) of 1310 - 1550 MPa, que aumentou para 1580 - 1800 MPa após o endurecimento por precipitação por tratamento térmico a 480 °C por 1 hora. O módulo de elasticidade era de 189 GPa na condição de trefilamento e aumentou 4.8 % após o endurecimento por precipitação para 198 GPa. [EXEMPLO 2]
[0093] Um fio-máquina com um diâmetro de 6.5 mm foi produzido da mesma maneira que no Exemplo 1. O aço refundido tinha a composição (em % de peso): C: 0.073, Si: 0.39, Mn: 1.18,
Cr: 17.59, Ni: 8.80, Al: 1.05, Ti: 0.079, N: 0.010 equilíbrio de Fe e impurezas. A quantidade de Ni + Cr + Mo deste aço é de
26.39 e o CWH é de 122.1. A quantidade do delta ferrita era inferior que 2.5 vol. % e o restante da matriz de aço consistia de austenita.
[0094] O fio-máquina foi submetido a um aparamento convencional e a um tratamento térmico antes de ser trefilada a um fio com um diâmetro de 4.10 mm. O referido fio tinha um conteúdo de martensita inferior a 10 vol. % antes de ser resfriado em nitrogênio líquido e levado a um diâmetro de 3.60 mm. O conteúdo de martensita após a extração foi aumentado para 71 vol. %. O fio trefilado tinha uma resistência à tração (Rm) de 1760 MPa, que foi aumentado para 2270 MPa após o endurecimento por precipitação por tratamento térmico a 480 °C por 1 hora. O módulo de elasticidade foi de 184 GPa na condição de trefilamento e aumentou para 6.5% pós o endurecimento por precipitação para 196 GPa.
[0095] O fio de aço inventivo foi comparado a um fio de aço disponível comercialmente do tipo aço 17-7 PH. O fio de aço comparativo foi submetido ao mesmo processamento que o fio de aço da invenção até o diâmetro de 4.10 mm. O trefilamento até o diâmetro final de 3.60 mm foi feito sem resfriamento criogênico. O fio trefilado tinha uma resistência à tração (Rm) de 1550 - 1650 MPa, que aumentou para 1620 - 1920 MPa após o endurecimento por precipitação por tratamento térmico a 480 °C por 1 hora. O aumento do módulo de elasticidade foi de apenas
4.3 - 4.8%.
[0096] Os Exemplos 1 e 2 revelam que os fios de aço da invenção podem ser processados para se tornarem propriedades mecânicas elevadas após trefilação criogênica e que os fios de aço da invenção tiveram um aumento muito mais pronunciado na resistência à tração (Rm) após o endurecimento por precipitação do que os fios de aço comparativos. [Exemplo 3]
[0097] O fio de aço inventivo é obtido pela fabricação de um fio-máquina, que tem um diâmetro de 6.5 mm, que é produzido da mesma forma que no Exemplo 1, e que tem a mesma composição química do Exemplo 1, trefilação leve e aparagem do fio-máquina de modo a diminuir o diâmetro de 6.5 mm para 5.8 mm, recozimento leve do fio-máquina, trefilamento intermediário do fio-máquina de modo a diminuir o diâmetro de 5.8 mm para 5.4 mm para obter um fio trefilado intermediário, recozimento leve do fio trefilado intermediário, revestindo o fio trefilado intermediário de Ni (a fim de aumentar a formabilidade da mola), pré-trefilamento do fio trefilado intermediário de modo a diminuir o diâmetro de 5.4 mm para 4.0 mm para obter um fio pré-trefilado, resfriamento abaixo de zero do fio pré-trefilado e trefilado final do fio pré-trefilado de forma a diminuir o diâmetro de 4.0 mm para 3.5 mm.
[0098] O fio de aço inventivo foi comparado a um fio de aço disponível comercialmente do tipo aço 17-7 PH. A composição química do fio de aço disponível comercialmente é a mesma que 17-7 PH em comparação com o fio de aço inventivo no Exemplo 1. O fio de aço comercial é obtido pela fabricação de um fio-máquina com um diâmetro de 6.4 mm, recozimento leve do fio-máquina, trefilamento intermediário do fio-máquina de modo a diminuir o diâmetro de 6.4 mm para 5.4 mm para obter um fio trefilado intermediário, recozimento leve do fio trefilado intermediário, chapeamento Ni do fio trefilado intermediário (para aumentar a formabilidade da mola), e trefilamento final do fio trefilado intermediário de forma a diminuir o diâmetro de 5.4 mm para 3.5 mm. Os fio-máquinas para o fio de aço inventivo e o fio de aço comercial no “Exemplo 3” são idênticos aos do “Exemplo 1” descrito acima, respectivamente.
[0099] Os resultados são divulgados na seguinte tabela 2. A avaliação foi realizada de acordo com o método de teste 14S-N divulgado em JSME Código S 002 Método padrão de teste estatístico de fadiga. “Probabilidade de falha de 50%” é a resistência à fadiga pela qual a quebra causada em 50% das amostras durante o teste de fadiga por flexão rotativa por equipamento do tipo Nakamura (107 vezes). “Probabilidade de falha de 10%” é a resistência à fadiga pela qual a quebra causada em 10% das amostras durante o teste de fadiga por flexão rotativa por equipamento do tipo Nakamura (107 vezes). [Tabela 3] Probabilidade de Probabilidade de falha de 50% falha de 10% Fio de aço 843Mpa 794Mpa inventivo Fio de aço 837Mpa 787Mpa disponível comercialmente (17-7 PH)
[00100] Conforme mostrado na tabela 2, o fio de aço inventivo tem excelentes propriedades de fadiga em comparação com o fio de aço de 17-7 PH. [Exemplo 4]
[00101] O fio de aço inventivo e o fio de aço disponível comercialmente de aço tipo 17-7 PH do "Exemplo 3" descrito acima são fabricados e a resistência à corrosão dos fios de aço foi avaliada de acordo com JIS G 0577 "Métodos de medição do potencial de corrosão para aços inoxidáveis”. Os resultados são apresentados na tabela 3. [Tabela 4] Resultados do teste de medição do potencial de corrosão Faixa de valores Valor médio (V) medidos (V) Fio de aço 0.181 a 0.233 0.214 inventivo Fio de aço 0.175 a 0.235 0.211 disponível comercialmente (17-7 PH)
[00102] Como mostrado na tabela 3, a resistência à corrosão do fio de aço da invenção é semelhante ao fio de aço disponível comercialmente. Em vista dos Exemplos 1 a 4, o fio de aço inventivo tem propriedades mecânicas melhoradas enquanto a resistência à corrosão é semelhante ao fio de aço convencional. [Exemplo 4]
[00103] O método para fabricar o fio de aço inventivo pode não incluir resfriamento abaixo de zero. Os exemplos inventivos obtidos pelo método de fabricação sem resfriamento abaixo de zero são os seguintes. (Exemplo Inventivo 4-1)
[00104] O fio de aço da invenção 4-1 é obtido pela fabricação de um fio-máquina que tem um diâmetro de 6.5 mm, é produzido da mesma maneira que no Exemplo 1, e tem a mesma composição química que no Exemplo 1, primeiro trefilamento intermediário do fio -máquina de modo a diminuir o diâmetro de
6.5 mm para 4.8 mm para obter um primeiro fio trefilado intermediário, recozimento leve do primeiro fio trefilado intermediário, segundo trefilado intermediário do primeiro fio trefilado intermediário de modo a diminuir o diâmetro de 4.8 mm para 2.4 mm para obter um segundo fio trefilado intermediário, recozimento leve do segundo fio trefilado intermediário, trefilação intermediária do segundo fio trefilado intermediário de modo a diminuir o diâmetro de 2.4 mm para 1.20 mm para obter um terceiro fio trefilado intermediário, recozimento leve do terceiro fio trefilado intermediário fio trefilado e trefilado final do terceiro fio trefilado intermediário de modo a diminuir o diâmetro de 1.20 mm para 0.34 mm. [Tabela 5] Propriedades mecânicas e VFM do exemplo inventivo 4-1 Terceiro fio Fio de aço ( Fio de aço apôs de aço 0.34 mm) apôs o o trefilado trefilamento endurecimento intermediado final por ( 1.20 mm) precipitação apôs o a 480 por 1 recozimento hora de brilho Resistencia à 747 2230 2587 tração (MPa) Elongação (%) 51.2 1.6 1.4 Redução da 83.0 49.9 49.9 área (%) Módulo de 175 176 196 elasticidade longitudinal
(GPa) VFM (%) 0.3 66.7 -
[00105] O VFM para "Terceiro fio trefilado intermediário (φ1.20 mm) após o recozimento leve" é substancialmente igual a uma quantidade do delta ferrita, e o VFM para "Fio de aço (φ0.34 mm) após o trefilamento final" inclui a quantidade do delta ferrita e uma quantidade de martensita induzida por deformação. Consequentemente, a quantidade de martensita induzida por deformação no “Arame de aço (φ0.34 mm) após a trefilagem final” é assumida como 66.4%. (Exemplo Inventivo 4-2)
[00106] O fio de aço da invenção 4-2 é obtido pela fabricação de um fio-máquina que tem um diâmetro de 6.5 mm, é produzido da mesma maneira que no Exemplo 1, e tem a mesma composição química que no Exemplo 1, primeiro trefilamento intermediário do fio-máquina de modo a diminuir o diâmetro de
6.5 mm para 4.8 mm para obter um primeiro fio trefilado intermediário, recozimento leve do primeiro fio trefilado intermediário, segundo trefilado intermediário do primeiro fio trefilado intermediário de modo a diminuir o diâmetro de 4.8 mm para 2.6 mm para obter um segundo fio trefilado intermediário, recozimento leve do segundo fio trefilado intermediário, terceiro trefilado intermediário do segundo fio trefilado intermediário de modo a diminuir o diâmetro de 2.6 mm para 1.4 mm para obter um terceiro fio trefilado intermediário, refusão brilhante fio trefilado e trefilado final do terceiro fio trefilado intermediário de modo a diminuir o diâmetro de 1.4 mm para 0.34 mm. [Tabela 6] Propriedades mecânicas e VFM do exemplo inventivo 4-2
Terceiro fio Fio de aço ( Fio de aço apôs de aço 0.34 mm) apôs o o trefilado trefilamento endurecimento intermediado final por ( 1.40 mm) precipitação apôs o a 480 por 1 recozimento hora de brilho Resistencia à 713 2340 2759 tração (MPa) Elongação (%) 51.0 2.1 1.2 Redução da 86.3 51.3 48.2 área (%) Módulo de 179 168 197 elasticidade longitudinal (GPa) VFM (%) 0.2 74.7 -
[00107] O VFM para "Terceiro fio trefilado intermediário (φ1.40 mm) após o recozimento leve" é substancialmente igual a uma quantidade do delta ferrita, e o VFM para "Fio de aço (φ0.34 mm) após o trefilamento final" inclui a quantidade do delta ferrita e uma quantidade de martensita induzida por deformação. Consequentemente, a quantidade de martensita induzida por deformação no “Arame de aço (φ0.34 mm) após o trefilamento final” é assumida como 74.5%.
[00108] Conforme mostrado nas tabelas 4 e 5, os métodos de fabricação em que a taxa de trabalho total durante o trefilamento à temperatura ambiente é de 92 a 94% podem formar 67 a 75% de martensita induzida por deformação sem o resfriamento abaixo de zero. A quantidade de martensita induzida por deformação nos exemplos 4-1 e 4-2 é semelhante a um fio de aço com um diâmetro de 3,5 mm e obtido por resfriamento abaixo de zero e trefilamento. Além disso, a resistência à tração dos exemplos inventivos 4-1 e 4-2 pode ser ainda aumentada pelo endurecimento por precipitação. Consequentemente, o método para fabricar o fio de aço que não inclui resfriamento abaixo de zero pode fornecer o fio de aço inventivo, que tem propriedades mecânicas melhoradas e que é adequado para molas ou produtos de fio médico. [APLICABILIDADE INDUSTRIAL]
[00109] O aço da presente invenção é útil para peças que requerem propriedades mecânicas elevadas. É particularmente útil para molas de compressão em bombas de combustível de injeção de diesel ou produtos de fio médico como agulhas de sutura cirúrgica, lancetas de sangue e ferramentas dentais. [Lista de Sinais de Referência] S1 Fusão S2 ESR, VAR, EBR e/ou PAR (Refusão) S3 Trabalho a quente S4 Trefilamento Leve e Aparamento S5 Recozimento S6 Trefilamento intermediário S7 Recozimento S8 Pré trefilamento S9 Resfriamento abaixo de zero S10 Aparamento final s1 Fusão s2 ESR, VAR, EBR e/ou PAR (Refusão) s3 Trabalho a quente s4 Trefilamento leve e Aparamento s5 Recozimento s6 Trefilamento intermediário s7 Recozimento s8 Trefilamento final S51 Trabalhando S52 Endireitamento e Corte S53 Enrolamento ou Formação S54 Endurecimento por precipitação S55 Moagem final S56 Tiro de peening S57 Recozimento de baixa temperatura S58 Configuração ou Configuração quente S111 Trabalhando S112 Endireitamento e Corte S113 Apontamento de agulha S114 Trabalhado de furo S115 Moagem S116 Curvatura S117 Endurecimento por Precipitação S118 Polimento químico S119 Revestimento A Inclusão B Direção dos Eixos

Claims (14)

REIVINDICAÇÕES
1. Fio de aço adequado para fazer uma mola ou produtos de fio médico, consistindo em, % de peso: C 0.02 a 0.15 Si 0.1 a 0.9 Mn 0.8 a 1.6 Cr 16 a 20 Ni 7.5 a 10.5 Mo ≤ 3 W ≤ 0.5 Co ≤ 1 Al 0.5 a 2.5 Ti ≤ 0.15 V ≤ 0.1 Nb ≤ 0.1 Zr ≤ 0.1 Ta ≤ 0.1 Hf ≤ 0.1 Y ≤ 0.1 N ≤ 0.05 B ≤ 0.01 Cu ≤ 2.5 S ≤ 0.05 P ≤ 0.05 Ca ≤ 0.01 Mg ≤ 0.01 REM ≤ 0.2, e Equilíbrio de Fe e impurezas, caracterizado pela quantidade total de Cr e Ni é 25 a 27, em % de peso, e em que o fio de aço tem uma microestrutura incluindo, em % de volume: martensita 40 a 90 austenita 10 a 60, e delta ferrita ≤ 5.
2. Fio de aço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fio de aço cumprir pelo menos um dos seguintes requisitos: C 0.04 a 0.08 Si 0.2 a 0.8 Mn 0.9 a 1.5 Cr 17.2 a 18.5 Ni 8.2 a 9.5 Mo ≤ 2 W ≤ 0.1 Co ≤ 0.3 Al 0.95 a 1.35 Ti 0.03 a 0.12 V ≤ 0.1 Nb ≤ 0.05 Zr ≤ 0.05 Ta ≤ 0.05 Hf ≤ 0.05 Y ≤ 0.05 N ≤ 0.018 B ≤ 0.005 Cu ≤ 0.3, e S ≤ 0.005, opcionalmente, quando o fio de aço é representado por ter a microestrutura incluindo, em % de volume a martensita 50 a 80 a austenita 20 a 50, e o delta ferrita ≤ 3, e opcionalmente, quando o fio de aço é representado por cumprir um ou ambos dos Md30 (°C) = -40 a 10, e CWH = 113 a 133, em que Md30 e CWH são calculados segundo as equações, Md30 (°C) = 551 - 462×(C+N) - 9.2×Si - 8.1×Mn - 13.7×Cr - 29×(Ni + Cu) -18.5×Mo - 68×Nb - 1.42×(Tamanho do Grão ASTM - 8.0) CWH = 392 - 7.3×Cr - 17.2×Ni + 135×C.
3. Fio de aço, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fio de aço cumprir pelo menos um dos seguintes requisitos: C 0.06 a 0.08 Si 0.25 a 0.75 Mn 0.9 a 1.5 Cr 17.4 a 18.2 Ni 8.5 a 9.1 Mo ≤ 2 W ≤ 0.1 Al 1.00 a 1.30 Ti 0.05 a 0.10 N 0.004 a 0.017 Cu ≤ 0.3, e S ≤ 0.003 opcionalmente, quando o fio de aço possui uma microestrutura em % de volume: a martensita 50 a 80, e a austenita 20 a 50 e, opcionalmente, representado pelo fio de aço cumprir pelo menos um de Md30 (°C) = -20 a 0, e CWH = 118 a 130.
4. Fio de aço, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fio de aço cumprir pelo menos um dos seguintes requisitos: C 0.06 a 0.08 Si 0.25 a 0.75 Mn 0.9 a 1.5 Cr 17.4 a 18.2 Ni 8.5 a 9.1 Mo ≤ 1 W ≤ 0.1 Al 1.00 a 1.30 Ti 0.05 a 0.10 Cu ≤ 0.3, e S ≤ 0.003, opcionalmente, representado pelo fio de aço ter uma microestrutura incluindo, em % de volume: a martensita 50 a 80, e a austenita 20 a 50 e, opcionalmente, representado pelo fio de aço cumprir pelo menos um de Md30 (°C) = -12 a -2, e CWH = 120 a 126.
5. Fio de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fio de aço ter uma limpeza cumprindo os seguintes requisitos máximos com respeito a inclusões não metálicas de acordo com ASTM E45-97, Método A: [Tabela 7] opcionalmente, representado pelo número de inclusões não metálicas com um tamanho máximo dentro da faixa de 10 a 15 μm in a 350 mm2 em uma grande área inspecionada é ≤ 10, e, opcionalmente, representado pelo número de inclusões não metálicas com um tamanho maior do que 15 μm é zero na referida área.
6. Fio de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela quantidade total de Cr, Ni, e Mo ser de 25 a 27, em % de peso.
7. Fio de aço, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o fio cumpre os seguintes requisitos: C 0.02 a 0.09 Si 0.1 a 0.9 Mn 0.8 a 1.6 Cr 17 a 19 Ni 8 a 10 Mo ≤ 1 W ≤ 0.5 Co ≤ 1 Al 0.9 a 1.4 Ti ≤ 0.15 V ≤ 0.1 Nb ≤ 0.1
Zr ≤ 0.1 Ta ≤ 0.1 Hf ≤ 0.1 Y ≤ 0.1 N ≤ 0.02 B ≤ 0.01 Cu ≤ 2.5 S ≤ 0.05 P ≤ 0.05 Ca ≤ 0.01 Mg ≤ 0.01 REM ≤ 0.2, e equilíbrio de Fe e impurezas.
8. Método para fabricar um fio de aço, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende: fundir uma matéria-prima tendo uma composição conforme descrito acima para obter um lingote ou um tarugo; opcionalmente, submeter o lingote ou tarugo a um ou mais selecionados do grupo que consiste em Método de Refusão por Eletroescória, Método de Refusão por Arco a Vácuo, Método de Refusão por Feixe de Elétrons e Método de Refusão por Arco de Plasma; trabalhar a quente o lingote ou tarugo para obter um fio-máquina; opcionalmente, aparar o fio-máquina; opcionalmente, recozer o fio-máquina aparado; trefilamento intermediário do fio-máquina para obter um fio trefilado intermediário com um diâmetro intermediário; recozimento do fio trefilado intermediário;
pré-trefilamento do fio trefilado intermediário para obter um fio pré-trefilado com um pré-diâmetro; resfriamento abaixo de zero do fio pré-trefilado; e trefilamento final do fio pré trefilamento para obter o fio de aço com um diâmetro final.
9. Método para fabricar o fio de aço, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que uma taxa de trabalho durante a pré-extração do fio trefilado intermediário ser de 30 a 60%.
10. Método para fabricar o fio de aço, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a temperatura da superfície do fio pré trefilado pouco antes do estiramento final ser de -130 a -196°C, e em que uma taxa de trabalho durante a extração final do fio pré trefilado ser de 10 a 30%.
11. Método para fabricar um fio de aço, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende: fundir uma matéria-prima tendo uma composição conforme descrito acima para obter um lingote ou um tarugo; opcionalmente, submeter o lingote ou tarugo a um ou mais selecionados do grupo que consiste em Método de Refusão por Eletroescória, Método de Refusão por Arco a Vácuo, Método de Refusão por Feixe de Elétrons e Método de Refusão por Arco de Plasma; trabalhar a quente o lingote ou tarugo para obter um fio-máquina; opcionalmente, aparar o fio-máquina; opcionalmente, recozer o fio-máquina;
opcionalmente, uma ou mais vezes de trefilamento intermediário do fio-máquina para obter um fio trefilado intermediário com um diâmetro intermediário; opcionalmente, um ou mais vezes de recozimento do fio trefilado intermediário; e trefilamento final do fio-máquina, o fio-máquina aparado, ou o fio trefilado intermediário para obter um de aço tendo um diâmetro final.
12. Método para fabricar o fio de aço, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que uma taxa de trabalho durante o desenho final ser de 70 a 96%.
13. Método para fabricar uma mola ou produtos de fio médico, caracterizado pelo fato de que compreende: trabalhar o fio de aço, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, para obter uma forma da mola ou dos produtos de fio médico; e precipitação endurecendo a mola ou os produtos de fio médico.
14. Método para fabricar uma mola ou produtos de fio médico, caracterizado pelo fato de que compreende: fabricação de um fio de aço pelo método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 8 a 12, trabalhar o fio de aço para obter uma forma da mola ou dos produtos de fio médico; e precipitação endurecendo a mola ou os produtos de fio médico.
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