BRPI0911732B1 - Liga de aço e artigo de liga endurecida e revenida - Google Patents

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M. Novotny Paul
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Description

(54) Título: LIGA DE AÇO E ARTIGO DE LIGA ENDURECIDA E REVENIDA (51) Int.CI.: C22C 38/02; C22C 38/04; C22C 38/34; C22C 38/42; C22C 38/44; C22C 38/46; C21D 6/00 (30) Prioridade Unionista: 23/04/2009 US 61/172,098, 24/07/2008 US 61/083,249 (73) Titular(es): CRS HOLDINGS, INC.
(72) Inventor(es): PAUL M. NOVOTNY (85) Data do Início da Fase Nacional: 24/01/2011
1/16 “LIGA DE AÇO E ARTIGO DE LIGA ENDURECIDA E REVENIDA
Histórico da invenção
Campo da Invenção [0001] A presente invenção refere-se a ligas de aço de alta resistência e alta tenacidade e, em particular, a uma liga que pode ser revenida a uma temperatura significativamente alta sem perda significativa da resistência à tração. A invenção também se refere a um artigo de aço revenido de alta resistência e alta tenacidade. Descrição do Estado da Técnica [0002] Aços martensíticos endurecíveis por precipitação que provêem uma combinação de resistência e tenacidade à fratura muito altas são bastante conhecidos. Entre os aços conhecidos temos os descritos nas patentes americanas Nos. 4.706.525 e 5.087.415. O primeiro é conhecido como liga AF1410 e o último é vendido sob a marca registrada AERMET. A combinação de resistência e tenacidade muito altas proporcionada por essas ligas é resultado de suas composições que incluem quantidades significativas de níquel, cobalto, e molibdênio, elementos que estão tipicamente entre os elementos de liga mais caros atualmente disponíveis. Consequentemente, esses aços são vendidos com vantagem significativa, em comparação com outras ligas que não contém tais elementos.
[0003] Mais recentemente, foi desenvolvida uma liga de aço que proporciona uma combinação de alta resistência e alta tenacidade sem necessidade de ligar adições tais como cobalto e molibdênio. Uma liga dessas é descrita na patente americana No. 7.067.019. O aço descrito naquela patente é um aço de CuNiCr endurecível ao ar que exclui cobalto e molibdênio. No
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2/16 teste, a liga descrita na patente '019 demonstrou prover uma resistência à tração de cerca de 1930,53 MPa (280 ksi) juntamente com uma tenacidade à fratura de cerca de 98,89 MPaVm (90 ksi Vin). A liga é endurecida e revenida para obter a combinação de resistência e tenacidade. A temperatura de revenimento é limitada a não mais que cerca de 204,44 2C (400 °F) para se evitar amolecimento da liga e uma perda correspondente de resistência.
[0004] A liga descrita na patente '019 não um aço inoxidável e, portanto, deve ser galvanizada para resistir à corrosão. As especificações de material para aplicações aeroespaciais da liga requerem que a liga seja aquecida a 190,55 °C (375 °F) por pelo menos 23 horas após galvanização, para remoção do hidrogênio adsorvido durante o processo de galvanização. O hidrogênio deve ser removido, pois leva à fragilização da liga e afeta desfavoravelmente a tenacidade proporcionada pela liga. Pelo fato de esta liga ser revenida a 204, 44 °C (400 °F), o tratamento térmico de pósgalvanização por 23 horas a 190,55 °C (375 °F) resulta em super-revenimento de peças fabricadas com a liga, não se podendo assim obter uma resistência à tração de pelo menos 1930,53 MPa (280 ksi). Seria desejável ter uma liga de CuNiCr que pudesse ser endurecida e revenida para prover uma resistência à tração de pelo menos 1930,53 MPa (280 ksi) e uma tenacidade à fratura de cerca de 98,89 MPaVm (90 ksi Vin) e manter essa combinação de resistência e tenacidade quando aquecida a cerca de 190,55 °C (375 °F) por pelo menos 23 horas, após ser endurecida e revenida.
Sumário da invenção [0005] As desvantagens das ligas conhecidas, conforme
Petição 870180016836, de 01/03/2018, pág. 7/21 acima descrito, são resolvidas em alto nível com uma liga de acordo com a presente invenção. De acordo com um aspecto da presente invenção, é provida uma liga de aço de alta resistência, alta tenacidade que possua as composições a seguir descritas com porcentagem em peso ampla e preferida.
3/16
Elemento Ampla Preferida
C 0,35-0,55 0,37-0,50
Mn 0,6-1,2 0,7-0,9
Si 0,9-2,5 1,3-2,1
P 0,01 máx 0,005 máx
S 0,001 máx 0,0005 máx
Cr 0,75-2,0 1,2-1,5
Ni 3,5-7,0 3,7-4,5
Mo+1/2 W 0,4-1,3 0,5-1,1
Cu 0,5-0,6 0,5-0,6
Co 0,01 máx 0,01 máx
V+(5/0)x %Nb 0,2-1,0 0,2-1,0
Fe Balanço Balanço
[0006] Incluso no balanço estão as impurezas comuns encontradas em tipos comerciais de ligas de aço produzidas para uso e propriedades similares. Nas faixas de porcentagem em peso anteriormente citadas, silício, cobre e vanádio são balanceados de forma tal que
2<(%Si + %Cu)/(%V + (5/9)x%Nb)<14.
[0007] A tabela acima é fornecida como um resumo conveniente e não pretende restringir os valores mínimos e máximos das faixas dos elementos individuais para uso em combinação entre si, nem restringir as faixas dos elementos para uso individual em combinação entre si. Assim, uma ou mais das faixas pode ser usada com uma ou mais das outras faixas para os elementos restantes. Além disso, o mínimo ou o máximo para um elemento de uma composição ampla ou preferida pode ser usado com o mínimo e o máximo para o mesmo elemento em outra composição preferida ou intermediária. Além disso, a
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4/16 liga de acordo com a presente invenção pode compreender, consistir essencialmente de ou consistir dos elementos constituintes acima descritos e em todo o relatório. Na presente invenção e em todo relatório, o termo porcentagem ou o símbolo % significa porcentagem em peso ou porcentagem em massa, salvo se especificado de outra forma.
[0008] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um artigo de liga de aço endurecida e revenida que tenha resistência e tenacidade à fratura muito altas. O artigo é formado por uma liga que possui a composição com porcentagem em peso ampla e preferida acima citada. O artigo de liga, de acordo com esse aspecto da invenção, é também caracterizado por ser revenido a uma temperatura de cerca de
260 °C (500 °F) a 315,55 °C (600 °F).
Descrição detalhada [0009] A liga, de acordo com a presente invenção, contém cerca de pelo menos 0,35% e preferivelmente cerca de pelo menos 0,37% carbono. O carbono contribui para a alta resistência e capacidade de dureza providas pela liga. O carbono é também benéfico para resistir a uma perda de resistência durante o revenimento dessa liga. Carbono em excesso afeta desfavoravelmente a tenacidade provida pela liga. A adição de carbono é, portanto, restrita a não mais que cerca de 0,55%, melhor ainda que não mais que cerca de 0,50%, e preferivelmente não mais que cerca de 0,45%.
[0010] Cerca de pelo menos 0,6%, melhor ainda de cerca de pelo menos 0,7%, e preferivelmente de cerca de pelo menos 0,8% de manganês está presente nesta liga principalmente para desoxidar a liga. Descobriu-se que o manganês também beneficia a alta resistência provida pela liga. O excesso de
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5/16 manganês poderá resultar numa quantidade indesejável de austenita retida durante o endurecimento e resfriamento brusco, sendo assim desfavoravelmente afetada a alta resistência provida pela liga. Portanto, a liga não contém mais que cerca de 1,2%, e preferivelmente não mais que cerca de 0,9% de manganês.
[0011] O silício beneficia o endurecimento e resistência ao revenimento desta liga. A liga, portanto, contém cerca de pelo menos 0,9% silício e preferivelmente cerca de pelo menos 1,3% silício. O excesso de silício afeta desfavoravelmente a dureza, resistência e ductilidade da liga. Para evitar esses efeitos adversos, o silício se restringe a não mais que cerca de 2,5% e preferivelmente a não mais que cerca de 2,1% nesta liga.
[0012] A liga contém cerca de pelo menos 0,75% de cromo, já que o cromo contribui para o endurecimento, alta resistência e resistir a uma perda de resistência durante o revenimento fornecidos pela liga. Preferivelmente, a liga contém cerca de pelo menos 1,0%, e melhor ainda cerca de pelo menos 1,2% cromo. Mais que cerca de 2% de cromo na liga afeta desfavoravelmente a tenacidade e a ductilidade providas pela liga. Preferivelmente, o cromo se restringe a não mais que cerca de 1,5% nessa liga e melhor ainda a não mais que cerca de 1,35%.
[0013] O níquel é benéfico para a boa tenacidade provida pela liga, de acordo com a presente invenção. Portanto, a liga contém cerca de pelo menos 3,5% de níquel e preferivelmente cerca de pelo menos 3,7% níquel. O benefício proporcionado por quantidades maiores de níquel afeta desfavoravelmente o custo da liga, sem proporcionar vantagem
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6/16 significativa. Para limitar o aumento no custo da liga, o níquel é restrito a não mais que cerca de 7%, e preferivelmente a não mais que cerca de 4,5% na liga.
[0014] O molibdênio é um formador de carboneto que é benéfico para resistir a uma perda de resistência durante o revenimento provida por esta liga. A presença de molibdênio aumenta a temperatura de revenimento da liga, obtendo-se um efeito de endurecimento secundário a cerca de 260 °C (500 °F) . O molibdênio também contribui para a resistência e tenacidade à fratura providas pela liga. Os benefícios proporcionados pelo molibdênio são percebidos quando a liga contém cerca de pelo menos 0,4% de molibdênio e preferivelmente cerca de pelo menos 0,5% molibdênio. Como o níquel, o molibdênio não proporciona uma vantagem crescente nas propriedades em relação ao aumento significativo dos custos quando se adiciona quantidades maiores de molibdênio. Por esse motivo, a liga não contém mais que cerca de 1,3% de molibdênio e preferivelmente não mais que cerca de 1,1% molibdênio. O tungstênio pode ser substituído por parte ou por todo o molibdênio nesta liga. Quando presente, o tungstênio é substituído por molibdênio na base de 2:1. Quando a liga contiver menos que cerca de 0,01% de molibdênio, cerca de 0,8 a cerca de 2,6 por cento, preferivelmente cerca de 1,0 a 2,5% de tungstênio é incluído para favorecer a resistência a uma perda de resistência durante o revenimento, resistência e tenacidade providas pela liga.
[0015] Essa liga menos 0,5% cobre o tenacidade da liga preferivelmente contém cerca de pelo que contribui para o endurecimento e
Cobre em demasia pode resultar em
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7/16 precipitação de uma quantidade indesejada de cobre livre na matriz de liga e afetar desfavoravelmente a tenacidade à fratura da liga. Portanto, não mais que cerca de 0,6% de cobre está presente nessa liga.
[0016] O vanádio contribui para a alta resistência e bom endurecimento providos por essa liga. O vanádio é também um formador de carboneto e promove a formação de carbonetos que ajudam a prover refinamento do grão na liga, beneficiando a resistência a uma perda de resistência durante o revenimento e o endurecimento secundário da liga. Por essas razões, a liga preferivelmente contém cerca de pelo menos 0,25% de vanádio. Vanádio em demasia afeta desfavoravelmente a resistência da liga devido à formação de maiores quantidades de carbonetos na liga, o que depleta carbono do material de matriz da liga. Consequentemente, a liga não contém mais que cerca de 0,35% de vanádio. O nióbio pode ser substituído por todo ou parte do vanádio nessa liga, já que, como o vanádio, o nióbio combina-se com o carbono para formar carbonetos M4C3 que beneficiam a resistência a uma perda de resistência durante o revenimento e o endurecimento da liga. Quando presente, o nióbio é substituído por vanádio na base de 1,8:1. Quando a quantidade vanádio é restrita a não mais que cerca de 0,01%, a liga contém cerca de 0,2 a cerca de 1,0% nióbio.
[0017] Essa liga pode também conter uma pequena quantidade de cálcio até cerca de 0,005% retido das adições durante a fusão da liga para ajudar a remover enxofre e assim beneficiar a tenacidade à fratura provida pela liga.
[0018] Silício, cobre, vanádio e, quando presente, nióbio são preferivelmente balanceados em suas respectivas faixas de
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8/16 porcentagem em peso acima descritas, para beneficiar a nova combinação de resistência e tenacidade que caracterizam essa liga. Mais especificamente, a relação (%Si + %Cu)/(%V + (5/9)x%Nb) é preferivelmente de cerca de 2 a 14, e ainda melhor, de cerca de 6 a 12. Acredita-se que quando as quantidades de silício, cobre e vanádio, presentes na liga, forem balanceadas de acordo com a relação, os contornos do grão da liga são reforçados, evitando-se assim as fases de fragilização e a formação de elementos residuais nos contornos do grão.
[0019]
O balanço da liga é essencialmente ferro e as impurezas comuns nos tipos comerciais de ligas e aços similares. Neste aspecto, a liga preferivelmente não contém mais que cerca de 0,005% de fósforo e não mais que cerca de 0,001%, ainda melhor não mais que cerca de 0,0005% enxofre. A liga preferivelmente não contém mais que cerca de 0,01% de cobalto. Titânio pode estar presente a um nível residual das adições de desoxidação e é preferivelmente restrito a uma quantidade não maior que cerca de 0,01%.
[0020] Nas faixas de porcentagem em peso anteriormente citadas, os elementos podem ser balanceados para prover diferentes níveis de resistência à tração. Assim, por exemplo, constatou-se que uma composição de liga contendo cerca de 0,38% C, 0,84% mn, 1,51% Si, 1,25% Cr, 3,78% Ni, 0,50% Mo, 0,55% Cu, 0,29% V, com balanço sendo essencialmente Fe, provê uma resistência à tração superior a 2000 MPa (290 ksi) em combinação com uma tenacidade à fratura KIc maior que 87,90 MPaVm (80 ksi Vin), após ser revenida a cerca de 260 °C (500 °F) por 3 horas. Constatou-se que uma composição de liga contendo cerca de 0,40% C, 0,84% Mn, 1,97% Si, 1,26% Cr,
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9/16
3,78% Ni, 1,01% Mo, 0,56% Cu, 0,30% V, com balanço sendo essencialmente Fe, provê uma resistência à tração superior a 2068, 42 MPa (310 ksi) em combinação com uma tenacidade à fratura KIc maior que 65, 93 MPaVm (60 ksi Vin), após ser revenida a cerca de 260 °C (500 °F) por 3 horas. Além disso, constatou-se que uma composição de liga contendo cerca de 0,50% C, 0,69% Mn, 1,38% Si, 1,30% Cr, 3,99% Ni, 0,50% Mo, 0,55% Cu, 0,29% V, com balanço sendo essencialmente Fe, provê uma resistência à tração superior a 2344,21 MPa (340 ksi) em combinação com uma tenacidade à fratura KIc maior que 32,96 MPaVm (30 ksi Vin), após ser revenida a cerca de 148, 88 °C (300 °F) por 2 1/2 horas mais 2 1/2 horas.
[0021] Não são necessárias técnicas de fusão especiais para fabricar a liga de acordo com a presente invenção. A liga é preferivelmente fundida por indução a vácuo (VIM) e, quando desejado para aplicações críticas, refinada utilizando refusão a arco sob vácuo (VAR) . Acredita-se que a liga pode também ser fundida a arco ao ar. Após fusão a ar, a liga é preferivelmente refinada através de refusão por escória eletrocondutora (ESR) ou VAR.
[0022] A liga da presente invenção é preferivelmente trabalhada a quente a partir de uma temperatura de cerca de 1.148,88 °C (2100 °F) para formar várias formas de produto intermediário tais como tarugos e barras. A liga é preferivelmente tratada a quente por austenitização de cerca de 862,77 °C (1585 °F) a cerca de 890,55 °C (1635 °F) por cerca de 30 a 45 minutos. A liga é então resfriada ao ar ou rapidamente resfriada a óleo a partir da temperatura de austenitização. A liga é preferivelmente profundamente resfriada a -73,33 °C (-100 °F) ou -195,55 °C (-320 °F) por
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10/16 cerca de pelo menos uma hora e então aquecida ao ar. A liga é preferivelmente revenida a cerca de 260 °C (500 °F) por cerca de 3 horas e então resfriada ao ar. A liga pode ser revenida até 315,55 °C (600 °F) quando não for necessária uma combinação ótima de resistência e tenacidade.
[0023] A liga da presente invenção é útil numa ampla variedade de aplicações. A resistência muito alta e a boa tenacidade à fratura da liga torna-a útil para componentes de máquina operatriz e também em componentes estruturais para aeronaves, inclusive trens de pouso. A liga da presente invenção é também útil para componentes automotivos, inclusive, porém não restrito a membros estruturais, eixos de acionamento, molas e virabrequins. Acredita-se que a liga também tenha utilidade em chapas, folhas e barras para blindagem.
Exemplos de trabalho [0024] Sete corridas fundidas por indução a vácuo (VIM) de 35-lbs foram produzidos para avaliação. As composições em porcentagem em peso das corridas constam da Tabela 1 abaixo. Todas as corridas foram fundidas utilizando-se matérias primas ultra limpas e cálcio como adição dessulfurante. As corridas foram fundidas como lingotes de 25,80 cm2 (4 polegadas quadradas). Os lingotes foram forjados em barras de 14,51 cm2 (1/4 polegadas quadradas), de uma temperatura de partida de cerca de 1.148, 88 °C (2100 °F) . As barras foram cortadas em extensões mais curtas e metade das barras de extensão mais curta foi adicionalmente forjadas em barras de 6,45 cm2 (1 polegada quadrada), novamente de uma temperatura de partida de 1.148,88 °C (2100 °F). As barras de 6,45 cm2 (1 polegada quadrada) foram cortadas em extensões ainda mais
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11/16 curtas que foram forjadas em barras de 4,83 cm2 (3/4 quadrada) de uma temperatura de 1.148, 88 °C (2100 °F) .
[0025] As barras de 4,83 cm2 (3/4 quadrada)e o restante das barras quadradas de 14,51 cm2 (2 1/4 quadradas) foram recozidas a 565,55 °C (1050 °F) por 6 horas e então resfriadas ao ar à temperatura ambiente. Corpos de prova padrão para ensaio de tração e corpos de prova padrão para o ensaio de impacto com entalhe em V de Charpy foram preparados com barras de 4,83 cm2 (3/4) de cada corrida. Os blocos padrão compactos de tensão para o ensaio de tenacidade à fratura foram preparados com barras de 14,51 cm2 (2 1/4 quadradas) de cada corrida. Todos os corpos de prova foram então resfriados a -73,33 °C (-100 °F) por 1 hora e aquecidos ao ar à temperatura ambiente. Corpos de prova em duplicata de cada corrida foram então revenidos em uma de três temperaturas diferentes, 204,44 °C (400 °F), 260 °C (500 °F), e 315,55 °C (600 °F) mantendo-se os corpos à respectiva temperatura por 3 horas. Os corpos de prova revenidos foram então resfriados ao ar à temperatura ambiente.
Tabela I
1509 1483 1484 1485 1486 1487 1488
C 0,36 0,35 0,37 0,36 0,37 0, 41 0, 44
Mn 0,83 0,83 0,83 0,84 0,84 0,84 0,83
Si 0, 95 0, 94 0, 92 1,20 1, 48 0, 96 0, 95
P <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005
S <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005
Cr 1,26 1,28 1,25 1,25 1,26 1,26 1,26
Ni 3,76 3,78 3,76 3,78 3,77 3,75 3,78
Mo <0,01 0,20 0,49 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01
Cu 0,55 0,55 0,54 0,55 0,55 0,55 0,55
V 0,30 0,29 0,29 0,29 0,30 0,29 0,30
Ca 0,0014 0,0013 0,002 0,0015 0,0014 0,0021 0,0017
Fe Bal.1 Bal.1 Bal.1 Bal.1 Bal.1 Bal.1 Bal.1
O balanço inclui impurezas comuns.
Petição 870180016836, de 01/03/2018, pág. 16/21
12/16 [0026] Os resultados dos ensaios de resistência mecânica, entalhe em V de Charpy e tenacidade à fratura nos corpos de prova revenidos são apresentados na Tabela II abaixo, incluindo Resistência ao Escoamento em Deslocamento (Y.S.) e Resistência à Tração/Tensão Máxima (UTS) em ksi, o alongamento percentual (along.), a redução percentual na área (R.A.), a energia de impacto de entalhe em V de Charpy (CVN I.E.) em pés-libra e a tenacidade à fratura KIc (KIc) em ksi Vin.
Petição 870180016836, de 01/03/2018, pág. 17/21
13/16
Tabela II
Corrida No. Temp. reven. 2C (2F) Amostra Y. S . MPa (ksi) U. T.S. MPa (ksi) Along. (%) R.A. (%) CVN I.E. Nm (pés- libra) KIc Pa-Vm (ksi Vin)
1509 204,44 (400) Al 1603,72 (232,6)) 1913,29 (277,5) 11,5 46, 1 33,21 (24,5) 101,31 (92,2)
A2 1564,42 (226,9) 1860,20 (269, 8) 12,8 51, 8 34,43 (25,4) 101,86 (92,7)
Média 1583,72 (229,7) 1886,40 (273,6) 12,2 49, 0 33,89 (25,0) 101,64 (92,5)
260 (500) Bl 1623,02 (235,4) 1902,26 (275,9) 10, 9 51, 3 32, 94 (24,3) 99, 00 (90,1)
B2 1622,33 (235,3) 1898,81 (275, 4) 10, 9 50, 2 31,45 (23,2) 103,62 (94,3)
Média 1622,33 (235,3) 1900,19 (275,6) 10, 9 50, 7 32,26 (23,8) 101,31 (92,2)
315,55 (600) Cl 1616,13 (234,4) 1855,37 (269, 1) 10, 9 50, 8 27, 92 (20,6) 97,79 (89,0)
C2 1620,95 (235,1) 1860,89 (269,9) 10, 9 50, 8 29,55 (21,8) 93, 07 (84,7)
Média 1618,88 (234,8) 1858,13 (269,5) 10, 9 50, 8 28,74 (21,2) 95, 48 (86,9)
1483 204,44 (400) Al 1586,48 (230,1) 1911,22 (277,2) 12,2 50, 1 34,84 (25,7) 109,22 (99,4)
A2 1614,75 (234,2) 1936,73 (280,9) 12, 4 50, 2 34,57 (25,5) 109,77 (99,9)
Média 1600,27 (232,1) 1924,32 (279,1) 12,3 50, 2 34,70 (25,6) 109,55 (99,7)
260 (500) Bl 1632,67 (236,8) 1903,64 (276,1) 11,5 50, 8 28,87 (21,3) 105,26 (95,8)
B2 1650,60 (239,4) 1916,05 (277,9) 10,5 46, 2 29,28 (21,6) 103,18 (93,9)
Média 1641,64 (238,1) 1909,84 (277,0) 11,0 48, 5 29, 15 (21,5) 104,28 (94,9)
315,55 (600) Cl 1655,43 (240,1) 1877,44 (272,3) 11, 9 52, 8 26,30 (19,4) 99,33 (90,4)
C2 1658,87 (240,6) 1885,02 (273,4) 11,0 51, 2 25, 48 (18,8) 99, 88 (90,9)
Média 1656,81 (240,3) 1880,88 (272,8) 11,5 52, 0 25,89 (19,1) 9 9,66 (90,7)
1484 204,44 (400) Al 1619,57 (234,9) 1929,84 (279,9) 12, 1 50, 1 30,77 (22,7) 106,47 (96,9)
Petição 870180016836, de 01/03/2018, pág. 18/21
14/16
A2 1625,78 (235,8) 1933,28 (280,4) 11,7 49,0 31,86 (23,5) 107,57 (97,9)
Média 1622,33 1931,22 11, 9 49,6 31,31 107,02
(235,3) (280, 1) (23,1) (97,4)
260 B1 1650,60 1919,50 11,2 50, 6 29, 69 106,36
(500) (239,4) (278,4) (21,9) (96,8)
B2 1663,01 1933,97 10, 9 47,2 30,77 104,17
(241,2) (280,5) (22,7) (94,8)
Média 1656,81 1927,08 11, 1 48, 9 30,23 105,26
(240,3) (279,5) (22,3) (95,8)
315,55 C1 1678,18 1910,53 11, 1 50,5 25,21 100,21
(600) (243,4) (277,1) (18,6) (91,2)
C2 1651,98 1880,88 10, 6 48, 9 24,26 100,43
(239,6) (272,8) (17,9) (91,4)
Média 1665,08 1896,05 10, 9 49,7 24, 81 100,32
(241,5) (275,0) (18,3) (91,3)
1485 204,44 A1 1614,75 1947,76 12,7 50,1 31,31 106,91
(400) (234,2) (282,5) (23,1) (97,3)
A2 1592,68 1927,08 13,2 52,3 29, 69 108,01
(231,0) (279,5) (21,9) (98,3)
Média 1603,72 1937,42 13, 0 51,2 30,50 107,46
(232,6)) (281,0) (22,5) (97,8)
260 B1 1628,54 1903,64 11, 4 50,5 28, 47 103,40
(500) (236,2) (276,1) (21,0) (94,1)
B2 1631,98 1906,40 11,3 48,7 28,74 106,47
(236,7) (276,5) (21,2) (96,9)
Média 1629,92 1905,02 11, 4 49,6 28, 60 104,94
(236,4) (276,3) (21,1) (95,5)
315,55 C1 1671,97 1891,92 11,3 48,7 27, 92 100,21
(600) (242,5) (274,4) (20,6) (91,2)
C2 1669,22 1896,74 12, 1 51,5 28,20 97,46
(242,1) (275,1) (20,8) (88,7)
Média 1670,59 1894,67 11,7 50,1 28,06 98,89
(242,3) (274,8) (20,7) (90,0)
1486 204,44 A1 1602,34 1943,63 12, 1 50, 6 32,40 95, 15
(400) (232,4) (281,9) (23,9) (86,6)
A2 1612,68 1951,21 12, 0 51,0 29,28 100,54
(233,9) (283, 0) (21,6) (91,5)
Média 1607,85 1947,07 12, 1 50,8 30, 91 97, 90
(233,2) (282,4) (22,8) (89,1)
260 B1 1643,02 1931,91 11, 6 50, 6 26, 98 100,65
(500) (238,3) (280,2) (19,9) (91,6)
B2 1657,49 1945,01 11, 4 51,0 26, 43 94,06
(240,4) (282,1) (19,5) (85,6)
Média 1649,91 1938,11 11,5 50,8 26,70 97,35
(239,3) (281,1) (19,7) (88,6)
Petição 870180016836, de 01/03/2018, pág. 19/21
15/16
315,55 (600) C1 1674,73 (242,9) 1916,05 (277,9) 11, 4 49,9 25,76 (19,0) 97,46 (88,7)
C2 1683,01 1927,77 11, 1 51,5 24, 94 97, 02
(244,1) (279,6) (18,4) (88,3)
Média 1678,87 1921,56 11,3 50,7 25,35 97,24
(243,5) (278,7) (18,7) (88,5)
1487 204,44 A1 1699,55 2046,36 12,3 46,0 24, 13 73, 18
(400) (246,5) (296, 8) (17,8) (66,6)
A2 1703,69 2033,26 12, 0 47, 1 20,06 74, 83
(247,1) (294, 9) (14,8) (68,1)
Média 1701,62 2040,15 12,2 4 6,6 22,09 74,06
(246,8) (295,9) (16,3) (67,4)
260 B1 1737,47 2016,71 10,7 47,7 21, 15 77,35
(500) (252,0) (292,5) (15,6) (70,4)
B2 1744,37 2022,92 10,2 44,5 19, 11 78, 45
(253,0) (293,4) (14,1) (71,4)
Média 1740,92 2020,16 10,5 46,1 20,20 77, 90
(252,5) (293, 0) (14,9) (70,9)
315,55 C1 1734,72 1969,14 10, 1 46,5 21, 96 75, 60
(600) (251,6) (285,6) (16,2) (68,8)
C2 1740,23 1962,93 10,8 47, 1 20, 60 71,09
(252,4) (284,7) (15,2) (64,7)
Média 1737,47 1965,69 10,5 46,8 21,28 73, 40
(252,0) (285,1) (15,7) (66,8)
1488 204,44 A1 1745,75 2104,27 10, 9 42, 4 20,06 57,79
(400) (253,2) (305,2) (14,8) (52,6)
A2 1757,47 2115,31 10, 9 42,3 20,74 65,38
(254,9) (306, 8) (15,3) (59,5)
Média 1751,95 2109,79 10, 9 42, 4 20, 47 61,64
(254,1) (306, 0) (15,1) (56,1)
260 B1 1808,49 2096,69 9,7 44, 6 20, 87 59, 66
(500) (262,3) (304,1) (15,4) (54,3)
B2 1807,80 2100,83 9,7 43, 4 20,20 63,29
(262,2) (304,7) (14,9) (57,6)
Média 1808,49 2098,76 9,7 44, 0 20, 60 61,53
(262,3) (304,4) (15,2) (56,0)
315,55 C1 1791,25 2038,77 10,0 44, 8 20,06 55, 05
(600) (259,8) (295,7) (14,8) (50,1)
C2 1803,66 2051,19 10,0 44,7 19, 65 54,72
(261,6) (297,5) (14,5) (49,8)
Média 1797,46 2044,98 10,0 44, 8 19, 93 54, 94
(260,7) (296,6) (14,7) (50,0)
[0027] Os dados apresentados na Tabela II mostram que a
Corrida 1484, que tem uma composição em porcentagem em peso
Petição 870180016836, de 01/03/2018, pág. 20/21
16/16 de acordo com a liga aqui descrita, é a única composição de liga que provê uma resistência à tração de 1930,53 MPa (280 ksi) e uma tenacidade à ruptura de pelo menos 98,89 MPaVm (90 ksi Vin) após revenido a 260 °C (500 °F).
[0028] Os termos e expressões empregados na presente invenção são utilizados como termos descritivos e não restritivos. Não há nenhuma intenção no uso de tais termos e expressões de excluir quaisquer equivalentes das características mostradas e descritas ou suas porções.
Reconhece-se que várias modificações invenção e reivindicações aqui descritas são possíveis na
Petição 870180016836, de 01/03/2018, pág. 21/21
1/5

Claims (16)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Liga de aço, caracterizada pelo fato de consistir de, em porcentagem em peso:
    C 0,35-0,55 Mn 0,6-1,2 Si 0,9-2,5 P 0,01 máx. S 0,001 máx. Cr 0,75-2,0 Ni 3,5-7,0 Mo+1/2W 0,4-1,3 Cu 0,5-0,6 Co 0,01 máx. V+(5/9) x Nb 0,2-1,0 o balanço sendo ferro e impurezas comuns; e onde 2 < (%Si + %Cu)/(%V+(5/9) x %Nb) < 14.
  2. 2. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada fato de a porcentagem em peso de Mo+1/2W ser 0,5-1,1% e que pelo sendo
    6 <(%Si + %Cu)/(%V + (5/9)x %Nb) < 12.
  3. 3. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porcentagem em peso de molibdênio ser 0,4-1,3% e a porcentagem em peso de cromo ser 0,25-0,35%.
  4. 4. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porcentagem em peso de tungstênio ser 0,8-2,6% e a porcentagem em peso de nióbio ser 0,2-1,0%.
  5. 5. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porcentagem em peso de molibdênio ser 0,5-1,1% e a porcentagem em peso de vanádio ser 0,25-0,35%.
  6. 6. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo
    Petição 870170054271, de 31/07/2017, pág. 33/44
    2/5 fato de a porcentagem em peso de tungstênio ser 1,0-2,2% e a porcentagem em peso de nióbio ser 0,2-1,0%.
  7. 7. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porcentagem em peso de carbono ser 0,37-0,55%.
  8. 8. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porcentagem em peso de carbono ser 0,35-0,45%.
  9. 9. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porcentagem em peso de silício ser 1,3-2,5%.
  10. 10. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porcentagem em peso de silício ser 0,9-2,1%.
  11. 11. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porcentagem em peso de níquel ser 3,7-7,0%.
  12. 12. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porcentagem em peso de níquel ser 3,5-4,2%.
  13. 13. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porcentagem em peso de cromo ser 1,2-2,0%.
  14. 14. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porcentagem em peso de cromo ser 0,75-1,35%.
  15. 15. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de adicionalmente consistir de, em porcentagem em peso:
    C 0,37-0,50 Mn 0,7-0,9 Si 1,3-2,1 P 0,005 máx. S 0,0005 máx. Cr 1,0-1,5 Ni 3,7-4,5 Mo + 1/2W 0,5-1,1 Cu 0,5-0,6 Co 0,01 máx.
    Petição 870170054271, de 31/07/2017, pág. 34/44
    3/5
    V+(5/9) x Nb 0,2-1,0 o balanço sendo ferro e impurezas comuns; e onde 6 < (%Si + %Cu)/(%V+(5/9) x %Nb) < 12. 16. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo
    fato de adicionalmente consistir de, em porcentagem em peso:
    Carbono 0,37-0,45 Manganês 0,7-0,9 Silício 1,3-2,1 Fósforo 0,005 máx. Enxofre 0,0005 máx. Cromo 1,2-1,35 Níquel 3,7-4,2
    Molibdênio 0,5-1,1
    Cobre 0,5-0,6 Cobalto 0,01 máx. Vanádio 0,25-0,35 o balanço sendo ferro e impurezas comuns; e onde 6 < (%Si + %Cu)/%V < 12. 17. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo
    fato de adicionalmente consistir de, em porcentagem em peso:
    Carbono 0,35-0,5 Manganês 0,6-1,2 Silício 0,9-2,5 Fósforo 0,01 máx. Enxofre 0,001 máx. Cromo 1,0-1,5 Níquel 3,5-4,5
    Molibdênio 0,4-1,3
    Cobre 0,5-0,6 Cobalto 0,01 máx.
    Petição 870170054271, de 31/07/2017, pág. 35/44
    4/5
    Vanádio 0,25-0,35 o balanço sendo ferro e impurezas comuns; e onde 2 < (%Si + %Cu)/%V < 14. 18. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo
    fato de adicionalmente consistir de, em porcentagem em peso:
    C 0,35-0,50 Mn 0,6-1,2 Si 0,9-2,5 P 0,01 máx. S 0,001 máx. Cr 0,75-2,0 W 0,8-2,6 Cu 0,5-0,6 Co 0,01 máx. Nb 0,2-1,0 V 0,01 máx. o balanço sendo ferro e impurezas comuns; e onde 2 < (%Si + %Cu)/%Nb) < 14. 19. Liga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo
    fato de adicionalmente consistir de, em porcentagem em peso:
    C 0,37-0,50 Mn 0,7-0,9 Si 1,3-2,1 P 0,005 máx. S 0,0005 máx. Cr 1,0-1,5 Ni 3,7-4,5 W 1,0-2,2 Cu 0,5-0,6 Co 0,01 máx.
    Petição 870170054271, de 31/07/2017, pág. 36/44
    5/5
    Nb 0,2-1,0
    V 0,01 máx.
    o balanço sendo ferro e impurezas comuns; e onde 6 < (%Si + %Cu)/%Nb) < 12.
  16. 20. Artigo de liga endurecida e revenida, caracterizado pelo fato de ser fabricado a partir da liga de aço, conforme definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 19.
    Petição 870170054271, de 31/07/2017, pág. 37/44
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