BRPI1012584A2

BRPI1012584A2 - chapa de aço para disco de freio , e disco de freio

Info

Publication number: BRPI1012584A2
Application number: BRPI1012584-1A
Authority: BR
Inventors: Katsuhisa Yamauchi; Mitsuyuki Fujisawa; Yasushi Kato; Hiroki Ota; Hideya Furusawa; Takumi Ujiro
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2009-06-01
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2020-08-25
Also published as: EP2439304B1; KR101248317B1; KR20120023096A; CN102449181A; US8607941B2; JP4760987B2; US20120125724A1; MY156080A; EP2439304A4; CN102449181B; WO2010140696A1; EP2439304A1; JP2011012343A

Abstract

CHAPA DE AÇO PARA DISCO DE FREIO, E DISCO DE FREIO. A presente invenção refere-se a uma chapa de aço tendo resistência à corrosão estável e a estabilidade da resistência ao calor por um longo período de uso quando a chapa de aço é usada como um material de disco de freio, e o disco de freio produzido a partir da chapa de aço. Especificamente, a chapa de aço para disco de freio contém, em uma base de percentual em massa, 0,02°/o ou mais e menos de 0,1O°/o de C, 0,6% ou menos 10 de Si, mais de 0,5°/o e 2,Ô°/o ou menos de Mn, 0,06°/o ou menos de P, 0,01°/o ou menos de S, 0,05% ou menos de Al, 11,0 a 13,5% de Cr, 0,01% a 0,30°/o " de Ni, 0,10°/o a 0,50% de Nb, 0,03°/o ou mais e menos de 0,10% de N, mais P · de 0,0010% e 0,0060% ou menos de B, e o saldo sendo Fe e as impurezas incidentais, no qual a chapa de aço satisfaz as expressões relacionais desejadas, e a chapa de aço após o resfriamento tem uma dureza de 32 HRC a 40 HRC em termos de dureza Rockwell escala C (HRC).

Description

Relatório Descritivo da Patente de lnvenção para "CHAPA DE AÇO PARA DlSCO DE FREIO, E DlSCO DE FREIO". Campo Técnico A presente invenção refere-se a chapas de aço para discos de 5 freio usados em veículos de duas rodas, tais como motocicletas e bicicletas.

A presente invenção refere-se a um aço rnartensítico de baixo teor de car- bono contendo cromo tendo excelente resistência à corrosão, dureza ade- quada após o resfriamento e excelente resistência de amolecimento na têm- pera ao calor exotérmico durante a frenagem, e se refere ao disco de freio 10 que inclua a chapa de aço.

Antecedentes da Técnica " Discos de freio são frequentemente usados como sistemas de frenagem para veículos de duas rodas, tais como motocicletas e bicicletas. x Um freio a disco inclui um disco de freio que é ligado a um pneu e que gira 15 juntamente com o pneu e pastilhas de freio que intercala o disco de freio.

A frenagem é realizada pela fricção entre o disco de freio e as pastilhas de freio.

Aqui a temperatura do disco de freio é repetidamente aumentada até 500°C ou mais pela fricção- Assim discos-de freio precisam ter alta resistên- cia ao amolecimento na têmpera, isto é, o amolecimento não é provocado 20 pelo calor exotérmico durante a frenagem, e a mudança de forma e a des- camação são menos prováveis de ocorrerem.

Por exemplo, a faixa adequa- da da dureza dos discos de freio para motocicletas é geralmente cerca de 30 a cerca de 40 HRC e preferivelmente 32 a 38 HRC em termos de dureza Rockwell escala C (HRC). Os discos de freio precisam manter a dureza den- 25 tro da faixa adequada mesmo após eles serem repetidamente expostos ao calor exotérmico durante a frenagem.

Uma dureza de menos do que a faixa adequada pode levar à redução da força de frenagem devido à mudança de forma e à descamação dos discos de freio e pode levar à fratura dos discos de freio.

Uma dureza que exceda a faixa adequada é capaz de provocar vá- 30 rios problemas, tais como guinchos de freio e reduções na força de frena- gem e na vida útil das pastilhas devido à redução do coeficiente de fricção.

Além disso, para garantir boa aparência e boa força de frenagem, os discos de freio também precisam ter resistência à corrosão (resistência à ferrugem). " Pelas razões descritas acima, em relação aos materiais para discos de freio, são usadas principalmente chapas de aço inoxidável martensítico. Em parti- cular, são usadas principalmente chapas de aço inoxidável martensítico de 5 baixo teor de carbono contendo 0,1% ou menos de C porque uma dureza adequada é facilmente obtida apenas por um processo de resfriamento- Muitas aberturas e ranhuras são arranjadas nos discos de freio para melhorar a capacidade de resfriamento do calor exotérmico durante a frenagem, ejetar detritos de desgaste, etc., e alcançar economia de peso de 10 um bom design. Essas aberturas e ranhuras são formadas por trabaiho de perfuração ou trabalho de corte. Então, o material a ser trabalhado precisa " ser macio. Assim, no caso em que o disco de freio é produzido a partir de uma chapa de aço, a chapa de aço é recozida para ajustar a dureza para 95

N HRB ou menos em termos de dureza Rockwell escala B (HRB), conformada 15 em forma de disco, submetido a um processo de resfriamento no qual o dis-· coémantidoa 900°C a 11OO°C porcercade 1 a cercade 10 minutos e en- tão resfriado para ajustar a dureza para uma faixa adequada, e submetido à moagem e teste de ferrugem para fornecer um produto final. Como a chapa de aço descrita acima, é usada uma chapa de aço tendo uma pequena ex- 20 tensão de amolecimento na têmpera e uma dureza de 30 HRC ou mais mesmo quando mantida a 500°C por 60 minutos. A melhoria recente no desempenho de viagem de veículos de duas rodas fez com que fossem necessárias também melhorias no desem- penho dos freios. Houve avanço no desenvolvimento de chapas de aço, ten- 25 do maior resistência ao amolecimento na têmpera (resistência ao calor), pa- ra discos de freio. Por exernplo, as PLTs 1 a 4 descrevem chapas de aço resistentes ao calor a alta temperatura contendo elementos tais como C, N, Nb, V, Cu, Ti, Mo e B, que têm efeitos de aumentar a capacidade de endure- cimento para obter uma dureza estável conforme resfriado e aumentar a re- 30 sistência ao amolecimento na têmpera, as chapas de aço tendo uma dureza de 30 HRC ou mais mesmo se o tratamento de têmpera for executado a uma temperatura excedendo 500°C.

Lista de Citações Literatura de Patente PLT 1: Publicação do Pedido de Patente Japonesa não exami- nada n° 2001-220654 5 PLT 2: Publicação do Pedido de Patente Japonesa não exami- nada n° 2002-121656 PLT 3: Publicação do Pedido de Patente Japonesa não exami- nada n° 2003-147491 PLT 4: Publicação lnternacional n° WO02/1 8666 Al As chapas de aço resistentes ao calor a alta temperatura descri- tas nas PLT'S 1 a 4 têm uma resistência ao calor relativamente excelente.

Na avaliação da resistência ao calor a 500°C a 550°C por cerca de 60 minu- tos, foram obtidos bons resultados.

Entretanto, quando as chapas de aço foram mantidas na faixa de temperaturas descrita acima por um tempo mais longo (por exemplo, cerca de 240 minutos), foi observada uma forte redução na dureza e/ou na resistência a corrosão. lsto é, os resultados demonstra- ram que discos de freio incluindo essas chapas de açoi resistentes ao calor a alta temperatura têm resistência à corrosão e estabilidade de resistência à corrosão insuficientes quando usadas por um longo tempo (por exemplo, cerca de 240 minutos). Resumo da lnvenção Problema Técnico A presente invenção foi feita à luz das circunstâncias descritas acima.

É um objetivo da presente invenção fornecer uma chapa de aço ten- do uma resistência à corrosão estável e estabilidade da resistência ao calor por um longo período de uso (por exemplo, 240 minutos) quando a chapa de aço é usada como material para disco de freio.

Especificamente a presente invenção visa fornecer uma chapa de aço que tenha uma capacidade de endurecimento tal que a dureza caia dentro de uma faixa adequada (32 a 40 HRC conforme a JIS Z2245) após o resfriamento, a chapa de aço após o esfriamento e após a têmpera tendo resistência à corrosão de forma que o número de pontos de ferrugem seja 4 ou menos após o teste de pulveriza-

D ção de sal (SST) por 48 horas, e visa a fornecer um disco de freio que inclua % essa chapa de aço.

Além disso, a presente invenção visa fornecer uma cha- pa de aço que tenha excelente resistência ao amolecimento na têmpera de forma que a dureza esteja na faixa de 32 a 40 HRC após o resfriamento, a 5 dureza esteja na faixa de 30 a 40 HRC após o tratamento de têmpera a 550°C por 60 minutos, e a dureza esteja na faixa de 28 a 40 HRC após o tratamento de têmpera a 550°C por 240 minutos, a chapa de aço após o res- friamento e após a têmpera tendo resistência à corrosão de forma que o número de pontos de ferrugem seja 4 ou menos após o teste de pulveriza- lO ção de sal (SST) por 48 horas, e visa a fornecer um disco de freio incluindo a chapa de aço. < Solução para o Problema Para alcançar os objetivos descritos acima, os inventores con- . duziram estudos detalhados sobre a capacidade de endurecimento, resis- 15 tência ao calor (especificamente resistência ao amolecimento na têmpera), e resistência à corrosão de chapas de aço tendo várias composições e desco- briram que a incorporação adequada de elementos reforçados, tais como Nb, Ti, V e Mo, com o propósito de aumentar a resistência ao calor resulta na formação de muitas fases ferrita durante o processo de resfriamento por- 20 que eses elementos são elementos de formação de ferrita, provocando as- sim a reduçào na dureza após o resfriamento e a têmpera.

Foi também des- coberto que aumentos nas porporções de elementos formadores de austeni- ta, tais como Ni e Mn, com a incorporação dos elementos reforçados permite que a formação da fase ferrita seja inibida, mas é dificil manter a dureza por 25 um Iongo tempo após a têmpera, de forma que alguns discos de freio tive- ram que ser trocados.

Entretanto, foi descoberto que a incorporação de quantidades adequadas de Nb, N e B fornece o efeito de manter a dureza por um Iongo tempo (por exemplo, cerca de 240 minutos) após o tratamento de têmpera e é altamente eficaz em melhorar a resistência à corrosão após 30 o tratameto de têmpera.

Consequentemente, os inventores conduziram também estudos na composição de um aço que tenha alta dureza e excelente resistência à corrosão mesmo se um aço tendo a dureza na faixa adequada descrita aci- ma após o resfriamento e após a têmpera for mantido à temperatura de têm- pera por um longo tempo, e descobriram que um aço martensítico de baixo teor de carbono contendo cromo que contenha quantidades adequadas de 5 Nb, N e B em combinação e que tenha uma composição de aço que satisfa- ça expressões relacionais predeterminadas fornece as propriedades almeja- das descritas acima.

Essas descobertas levaram à realização da presente invenção.

O esboço da presente invenção será descrito abaixo. (1) Uma chapa de aço para disco de freio contém, na base de percentual em massa: 0,02% ou mais e menos de 0,10% de C, 0,6% ou menos de Si, mais de 0,5% e 2,0% ou menos de Mn, 0,06% ou menos de P, 0,01% ou menos de S, 0,05% ou menos de Al, 11,0°/)a13,5°/)deCr, 0,01% aO,30%de Ni, 0,10% aO,60%de Nb, 0,03°6 ou meis e menos de 0,10% de N, mais de 0,0010% e 0,0060% ou menos de B, e o saldo sendo Fe e as impurezas incidentais, na qual a chapa de aço após o resfriamento tem uma dureza de 32 HRC a 40 HRC em termos de dureza Rockwell escala C (HRC), e a chapa de aço satisfaz as expres- sões (1) a (3): 420C + 470N + 23Ni + 9Cu + 7Mn - 11,5Cr - 11,5Si -12MO - 47Nb - 52Al - 49Ti - 23V + 189 > 85 (1) 0,04£C+N-13(Nb/93+Ti/48+Zr/91+V/51)-14B/11<0,09 (2) C - 12(Nb/93 + Ti/48 + Zr/91 + V/51 + MO/96 + Ta/181 +W/184) £ 0,045 (3)

em que cada um dos sÍmbolos dos elementos nas expressões (1) a (3) indica o percentual em massa do elemento correspondente contido na chapa de aço. (2) Na chapa de aço para disco de freio descrita no item (1), a 5 chapa de aço para disco de freio também contém um ou mais elementos selecionados entre: 0,01°/ja0,10°/odeCo, 0,01°/)a0,30°/jdeCu, 0,01°6 ou mais e menos de V, 0,01°/)a0,10°/)deMo, 0,01°/)a0,10°/)deTi, 0,01°/)a0,10°/) deZr, 0,01°/)a0,10°/) deTa,e 0,01°/oa0,10°/)deW. (3) Na chapa de aço para disco de freio descrita no item (1) ou (2), a razão de área de uma microestrutura martensítica em uma microestru- tura após o resfriamento é 5°/0 ou mais. (4) Na chapa de aço para disco de freio descrita em qualquer um dos itens (1) a (3), a dureza após a têmpera a 550°C por 240 minutos está nafaixade28HRCa40HRC. (5) Na chapa de aço para disco de freio descrita em qualquer um dos itens (1) a (4), a dureza antes do resfriamento está na faixa de 75 HRB a 95 HRB em termos de dureza Rockwell escala B (HRB). (6) Na chapa de aço para disco de freio descrita em qualquer um dos itens (1) a (5), o teor de B está na faixa de 0,0016% a 0,0060%. (7) Um disco de freio inclui a chapa de aço para disco de freio descrita em qualquer um dos itens (1) a (6). Efeitos Vantajosos da lnvenção De acordo com a presente invenção, é possÍvel fornecer uma chapa de aço martensítico de baixo teor de carbono contendo cromo que tenha excelente resistência à corrosão, maior resistência ao amolecimento na têmpera a 550°C, e uma pequena redução na dureza.

Assim, no caso em que a chapa de aço conforme a presente invenção é usada para discos de b freio em veículos de duas rodas, tais como motocicletas e bicicletas, é pos- sível manter estabilidade de frenagem por um longo tempo para veículos que tenham maior desempenho de viagem do que nunca antes porque a 5 chapa de aço tem excelente resistência à corrosão e a mudança da forma dos discos devido ao calor exotérmico durante a frenagem é menos provável de ocorrer.

Breve Descrição dos Desenhos [Figura 1) - A figura 1 é um gráfico mostrando a relação entre a 10 expressão (1) e a quantidade de martensita após o processo de resfriamen- to. [Figura 2] - A figura 2 é um gráfico mostrando a relação entre a quantidade de martensita após o processo de resfriamento e a dureza do aço após o resfriamento e após a têmpera. 15 [Figura 3] - A figura 3 é um gráfico mostrando a relação entre a expressâo (2) e a dureza de aço após o resfriamento e após a têmpera. [Figura 4] - A figura 4 é um gráfico mostrando a relação entre a expressão (3) e a resistência à corrosão do aço após o resfriamento e após a têmpera. 20 [Figura 5] - A figura 5 é um gráfico mostrando a relação entre a expressão (3) e a dureza do aço após o resfriamento e após a têmpera. [Figura 6] - A figura 6 é um gráfico mostrando a relação entre p teor de B e a dureza após a têmpera a 550°C por 240 minutos.

Descrição das Configurações 25 A presente invenção será descrita especificamente abaixo.

Na presente invenção, será descrita a razão para a limitação da composição para alcançar a capacidade de endurecimento, resistência ao calor, e resistência à corrosão desejadas.

As unidades de teores de elemen- tos em uma chapa de aço são "percentual em massa" e são indicados sim- 30 plesmente por "°/0" a menos que especificado diferentemente.

C: 0,02% ou mais e menos de 0,10% C é um elemento principal que forma uma solução sólida ou pre-

cipitados (carboneto, carbonitreto, ou uma mistura dos mesmos) e que tem uma grande influência na dureza da chapa de aço após o resfriamento e a-

H pós a têmpera. Para garantir uma dureza adequada após o resfriamento, o teor de C precisa ser ser 0,02% ou mais. Entretanto, um teor de C de 0,10% 5 ou mais resulta em uma redução significativa na resistência à corrosão. A- lém disso, o crescimento de precipitados contendo C durante a têmpera é significativamente promovido, de forma que um grande número de precipita- dos brutos contendo C é passível de ser formado, reduzindo assim significa- tivamente a vida térmica (vida de serviço em um ambiente de alta temperatu- lO ra) e resistência à corrosão. Por essas razões, o teor de C é 0,02% ou mais e menos de 0,10%. O teor de C é preferivelmente ajustado para 0,04% ou ^ mais em vista da resistência ao calor. O teor de C é preferivelmente ajustado para 0,08% ou menos em vista da resistência à ferrugem. Para garantir uma

F resistência à corrosão mais satisfatória, o teor de C é preferivelmente ajus- 15 tado para 0,06% ou menos. Si: 0,6% ou menos Si é um elemento que funciona como um agente de desoxida- ção. Entretanto, um teor de Si excedendo 0,6°6 não resulta na formação su- ficiente de uma fase martensítica durante o processo de resfriamento, levan- 20 do assim a uma redução na dureza da chapa de aço após o resfriamento. Além disso, um teor excessivamente alto de Si resulta em uma redução na tenacidade, Então o teor de Si é especificado como 0,6% ou menos. O teor de Si é preferivelmente 0,05% ou mais em vista do efeito de desoxidação. Mn: mais de 0,5% e 2,0% ou menos 25 Mn é um elemento que inibe a formação de uma fase ferrita a uma alta temperatura, Então, o Mn é um elemento útil para garantir uma zo- na de asutenita estável em uma ampla faixa de temperaturas de 900°C a 1300°C e uma capacidade de endurecimento suficiente. Para fornecer esses efeitos, o teor de Mn precisa ser maior que 0,5%. Entretanto, um teor de Mn 30 excedendo 2,0%resulta em uma redução significativa na capacidade de con- formação e na resistência à corrosão. Então, o teor de Mn é maior que 0,5% e 2,0°6 ou menos. O teor de Mn é preferivelmente ajustado para mais de

1,0% e mais preferivelmente 1,5°/o ou mais em vista da capacidade de endu- recimento.

Al: 0,05% ou menos Al é um elemento que funciona como agente desoxidante, simi- larmente ao Si.

Entretanto, um teor excessivamente alto de Al resulta no aumento de inclusões duras e precipitados para causar defeitos, tais como falhas de superfície.

Então o teor de Al é ajustado para 0,05% ou menos.

No caso em que tanto Al quanto Si são contidos como agentes desoxidantes, o teor de Al é preferivelmente reduzido para suprimir o au- lO mento de inclusões e precipitados.

Por exemplo, quando o teor de Si é 0,05% ou mais, o teor de Al é preferivelmente ajustado para 0,03% ou me- nos.

Quando o teor de Si é 0,10% ou mais, o teor de Al é preferivelmente ajustado para 0,01% ou menos.

Cr:11,0°/)a13,5°/, Cr é o principal elemento que melhora a resistência. à corrosão de uma chapa de aço.

Para garantir resistência à corrosão suficiente para urn material de disco de freio, o teor de Cr precisa ser 11,0% ou mais.

Entre- tanto, um teor de Cr excedendo 13,5% resulta na formação de uma grande quantidade de ferrita i5 após o resfriamento, falhando assim em fomecer a dureza adequada e reduzindo a capacidade de conformação e a tenacidade.

Consequentemente, o teor de Cr é preferivelmente ajustado para 11,5% ou mais tendo em vista a resistência à corrosão.

O teor de Cr é preferivelmente ajustado para menos de 13,5% tendo em vista a capacidade de conforma- ção.

Ni: 0,01% a 0,30% Um teor de Ni de 0,01% ou mais resulta na melhoria da capaci- dade de endurecimento e da resistência à corrosão de uma chapa de aço.

Entretanto, um teor de Ni excedendo 0,30% resulta em uma re- dução significativa na velocidade de difusão do Cr.

Então, é necessário um tratamento térmico de longo prazo para recozimento de amolecimento quan- do a chapa de aço é conformada na forma de um disco de freio. lsto provoca a redução na eficiência de produção e o aumento na quantidade de carepa para provocar defeitos.

Além disso, o Ni é um elemento oneroso, levando ~ assim a um aumento no custo do material.

Consequentemente, o teor de Ni é ajustado para 0,30% ou menos.

Na presente invenção, o ajuste das pro- porções de outros elementos inibe a formação da fase ferrita 6 para melhorar 5 a resistência à corrosão.

Assim, o teor de Nf deve ser 0,1% ou menos.

Nb: 0,10% a 0,60% Na presente invenção Nb é um elemento extremamente impor- tante, similarmente ao N e ao B descritos abaixo.

O Nb reage com C e/ou N para formar precipitados (nitreto, carboneto, carbonitreto, ou uma mistura de 10 dois ou mais dos mesmos), atrasando assim a recuperação do deslocamen- to para melhorar a resistência ao calor da chapa de aço.

Para garantir a re- sistência ao calor almejada (dureza após o tratamento de têmpera a 550°C por 240 minutos: 28 a 40 HRC) na presente invenção, o teor de Nb precisa » ser 0,10% ou mais, Entretanto, um teor de Nb excedendo 0,60% promove a 15 formação de precipitados contendo Nb e C e/ou N, embrutecendo assim os precipitados em um cirtop espaço de tempo.

Como resultado, em particular, a quantidade de C que forma a solução sólida em uma chapa de aço é dimi- nuída para provocar uma redução na dureza da chapa de aço após o resfri- amento e fazer a redução na dureza após o tratamento de têmpera acelerar. 20 Consequentemente, o teor de Nb é ajustado na faixa de 0,10% a 0,60%, mais preferivelmente 0,10% a 0,40%, e ainda mais preferivelmente, 0,16% a 0,30%. N: 0,03°4) ou mais a menos de 0,10% Na presente invenção, N é um elemento extremamente impor- 25 tante, similarmente ao Nb.

Como com o C, N é um elemento necessário para garantir a dureza adequada de uma chapa de aço após o resfriamento e a- pós a têmpera.

Além disso, o N teo o efeito de inibir a precipitação de preci- pitados brutos contendo C (carbonetos, carbonitretos, ou uma mistura dos mesmos). N é menos passível de formar precipitados (nitretos, carbonitretos, 30 ou uma mistura dos mesmos) que o C.

Os precipitados permanecem finos; então, a adição comnbinada de Nb e B é altamente eficaz em suprimir o a- molecimento na têmpera por longos períodos de tempo.

Além disso, o N é altamente eficaz na melhoria da resistência à corrosão.

Para fornecer esses efeitos, o teor de N precisa ser 0,03°/o ou mais.

Entretanto, um teor de N de O,1O°/o ou mais resulta emn uma redução significativa na ductilidade a quen- te e na tenacidade.

Consequentemente, o teor de N é 0,03% ou mais e me- 5 nos de 0,10%. Para alcançar uma resistência ao calor e resistência à corro- são estáveis, o teor de N é preferivelmente 0,04% ou mais, e mais preferi- velmente 0,045% ou mais.

B: mais de 0,0010% e 0,0060°6 ou menos Similarmente ao Nb e N, B é um elemento extremamente impor- lO tante na presente invenção.

B é passível de estar presente localmente nas bordas dos grãos de cristal, granula a microestrutura, e inibe a formação de « precipitados brutos nas bordas dos grãos (em particular, precipitados con- tendo C e/ou N, por exemplo, carbonetos, nitretos, carbonitretos, ou uma h&

mistura de dois ou mais deles). Então, a adição combinada de Nb e N me- 15 Ihora a resistência ao calor de uma chapa de aço.

Assim, B é um elemento útil em prolongar a vida útil em um ambiente de serviço de alta temperatura.

Para fornecer esses efeitos, o teor de B precisa ser de mais de 0,0010%. Entretanto, um teor de B que exceda 0,0060% resulta em reduções significa- tivas na capacidade de lingotamento e na ductilidade a quente porque o B 20 reage com o Fe ou Cr para formar um composto, falhando assim em prolon- gar a vida útil em um ambiente de serviço de alta temperatura.

Consequen- temente o teor de B é maior que 0,0010% e 0,0060% ou menos.

B é capaz de estar presente localmente no aço.

Assim, para fornecer estavelmente os efeitos através de uma chapa de aço, o teor de B é preferivelmente ajustado 25 para 0,0016% ou mais, e mais preferivelmente 0,0020% ou mais- A figura 6 ilustra o efeito do B na dureza dos aços após a têmpe- ra a 550°C por 240 minutos quando a adição combiinada de dois elementos, isto é, Nb e N, é executada nos aços em faixas adequadas e quando a adi- ção de pelo menos um dos dois elementos, isto é, Nb e N, é executada nos 30 aços em uma faixa inadequada, os aços (aços n° 1 a 12, 17, 18, 27 e 29 a 32 nas Tabelas 1 e 2) tendo composições de (11,3% - 13,1%) de Cr, 0,0030% a 0,0071%) de C, (0,07% a 0,30%) de Si - (0,85% a 1,84%) de Mn

— (0,001% a 0,016%) de Al - (0,02% a 0,29%) de Ni-Nb-N-8-(Cu, Zr, Mo, V, " Ti, Co, Ta, W) e satisfazendo as expressões (1), (2) e (3). No caso em que a adição combinada de três elementos, isto é, Nb, N e B, é executada em faixas adequadas, é garantido que a dureza seja 5 28 HRC ou mais, mesmo após um lapso de 240 minutos a 550°C.

Em con- traste, no caso em que mesmo um dos três elementos, isto é, Nb, N e B, não caia dentro da faixa adequada, é descoberto que a dureza é reduzida para 27 HRC ou menos após um lapso de 240 minutos a 550°C.

Conforme descrito acima, no caso em que todos os três elemen- lO tos, isto é, Nb, N e B, estão contidos em faixas adequadas, é fornecido o excelente efeito inesperado não convencional no qal a dureza é 28 HRC ou 4 mais mesmo após um Iapso de 240 minutos a 550°C- P: 0,06% ou menos 4

Um teor de P de 0,01% ou mais resulta em uma contribuição pa- 15 ra""a me|horia da resistência à corrosão.

Um teor de P excedendo 0,06% re- sulta em reduções na ductilidade a quente e na tenacidade, causando assim dificuldades na produção da chapa de aço.

Consequentemente, o teor de P é ajustado para 0,06% ou menos, e preferivelmerite na faixa de 0,01% a 0,04%. 20 S: 0,01% ou menos Um teor de S de 0,0005% ou mais resulta na contribuição para a melhoria da capacidade de trabalho de perfuração.

Um teor de S excedendo 0,01% resulta em reduções significativas na ductilidade a quente e na resis- tência à corrosão.

Consequentemente o teor de S é ajustado para 0,01% ou 25 menos.

O teor de S é preferivelmente 0,0005°4 ou mais, e preferivelmente 0,006% ou .menos e mais preferivelmente 0,004% ou menos.

Na presente invenção, para fornecer uma chapa de aço que te- nha uma maior resistência ao calor e resistência à corrosão, a chapa de aço precisa satisfazer a composição precedente e as expressões (1) a (3) descri- 30 tas abaixo: 420C + 470N + 23Ni + 9Cu + 7Mn - 11,5Cr - 11,5Si -12MO - 47Nb - 52Al - 49Ti - 23V + 189 z 85 (1)

0,04£c+N-13(Nb/93+Tu48+zr/91+v/51)-14B/11£0,09 (2) C- 12(Nb/93 + Ti/48 + Zr/91 +V/51 + MO/96 +Ta/181 + W/184) £ 0,045 (3) 5 em que cada um dos sÍmbolos dos elementos nas expressões (1) a (3) indi- ca o percentual em massa do elemento correspondente contido na chapa de aço- O lado esquerdo da expressão (1) indica a capacidade do aço de formação de austenita.

A figura 1 ilustra o resultado da medição da quantidade de mar- tensita nos aços após o processo de resfriamento a 1050°C por 5 minutos, os aços tendo composições de Cr, 0,06% de C, O,i°/o de Si, 1,6% de Mn, 0,002% de Al, 0,05°6 de Ni, 0,2% de Nb, 0,04% de N, 0,003% de B e tendo diferentes teores de Cr de 11,8°6 a 13,4%. O eixo horizontal da figura 1 indi- ca o valor do lado esquerdo da expressão (1). Conforme ilustrado na figura 1, quando o valor do lado esquerdo da expressão (1) é 85 ou mais, a razão de área da fase martensítica na microestrutura de cada chapa de aço após o processo de resfriamento é 75% ou mais.Note que como uma microestrutura diferente da fase martensítica, uma oun mais entre a fase austenita e a fase ferrita pode estar contida em uma quantidade de menos de 25% no total.

A figura 2 ilustra a dureza das chapas de aço ilustradas na figura 1 após o resfriamento e após o tratamento de têmpera a 550"C.

Conforme ilustrado na figura 2, no caso em que 75% da microestrutura de cada chapa de aço é uma estrutura martensítica após o resfriamento das chapas de aço, a dureza após o resfriamento (simbolo "O" na figura 2) pode ser ajustada em uma faixa adequada de 32 a 40 HRC, e a dureza (sÍmbolo "A" na figura 2) após o tratamento de têmpera a 550°C por 60 minutos após o resfriamento pode ser ajustada na faixa de 30 a 40 HRC, Além disso, conforme ilustrado na figura 1, um valor maior do lado esquerdo da expressão (1) resulta em um aumento na quantidade de fase martensítica.

Além disso, a fase marten- sÍtica é ,menos passível de ser temperada.

Então, no caso em que a razão de área da fase martensítica na microestrutura de cada chapa de aço após o resfriamento é 75% ou mais, a dureza (sÍmbolo 'm" na figura 2) após o tra- " tamento de têmpera a 550°C por 240 minutos pode ser ajustado na faixa de 28a40HRC.

Da figura 2, a quantidade de martensita é preferivelmente 80% 5 ou mais e mais preferivelmente 90% ou mais.

Assim, da figura 1, o valor do lado esquerdo da expressão (1) é preferivelmente 88 ou mais e mais preferi- velmente 93 ou mais.

Entretanto, um valor excessivamente alto resulta na dificuldade de permitir que a dureza da chapa de aço antes do resfriamento seja ajustada na faixa (75 a 95 HRB) adequada para o trabalho de perfura- lO ção.

Então o valor do lado esquerdo da expressão (1) é preferivelmente 100 ou menos.

A expressão (2) é uma expressão condicional útil no ajuste da dureza da fase martensítica até uma faixa adequada após o resfriamento e após a têmpera.

C e N em uma chapa de aço reagem parcialmente com Cr, 15 Nb, Ti, Zr, V, B e etc. para formarem carbonetos, nitretos, carbonitretos, ou uma mistura de dois ou mais deles (doravante esses três compostos são referidos como "carbonitretos e etc."). O C e N restante está presente na forma de uma solução sólida contendo C e uma solução sólida contendo N.

Aqui, a dureza da fase martensítica após o resfriamento e após a têmpera é 20 determinado principalmente pela quantidade total de C contida na solução sóIida e de N contida na solução sóIida.

Então, na presente invenção, C + N - 13(Nb/93 + Ti/48 + Zr/91 + V/51) - 148/11 é definido como seu Índice em uma faixa predeterminada, desde que a presença de carbonitretos e etc. seja garantida no estado conforme resfriado ou que o teor de C e o teor de N 25 sejam suficientemente garantidos em relação ao Nb, Ti, Zr, V e B, que são prováveis de formar carbonitretos e etc. nas etapas prévias de têmpera.

A figura 3 ilustra a relação entre o valor da expressão (2) (eixo horizontal) e a dureza (símbolo "O" na figura 3) após o resfriamento e entre o valor da ex- pressão (2) e a dureza (sÍmbolo 'm" na figura 3) após a têmpera por longo 30 prazo (manutenção a 550°C por 240 minutos). Chapas de aço que satisfa- zem a expressão (1) e que tenham composições de 11,4% a 13,4% de Cr, 0,03% a 0,09% de C, 0,1% de Si, 1,O°/j a 1,6% de Mn, 0,002% de Al, 0,01%

a 0,30% de Ni, 0,10% a 0,60% de NB, 0,03% a 0,06% de N, 0,002% de B " fora submetidas a um processo de resfriamento a 1050°C por 5 minutos e então por sofreram tratamento de têmpera a 550°C por 240 minutos.

O eixo horizontal do gráfico ilustrado na figura 3 indic.a o lado esquerdo da expres- 5 são (2)- O eixo vertical indica a dureza do resfriamento e após a têmpera.

Como fica claro da figura 3, um valor da expressão (2) de menos de 0,04% resulta em dureza insuficiente (sÍmbolo "O" na figura 3) após o resfriamento ou resultados em dureza insuficiente (sÍmbolo 'm" na figura 3) após a têmpe- ra por 240 minutos por causa de uma redução significativa na dureza devida 10 ao tempo de têmpera.

Entretanto, quando o valor da expressão (2) excede 0,09%, a dureza está fora do Iimite superior (40 HRC) da dureza (símbolo " "O" na figura 3) após o resfriamento ou está fora do limite inferior (28 HRC) da dureza (sÍmbolo 'm" na figura 3) após a têmpera por 240 minutos.

Assim, e o valor da expressão (2) é ajustado na faixa de 0,04% a 0,09%, e preferivel- 15 mente 0,05% a 0,08%. A expressão (3) é uma expressão condicional útil em garantir uma alta dureza e excelente resistência à corrosão mesmo se a chapa de aço for mantida a uma temperatura de têrnpera por períodos prolongados de tempo.

Quando a chapa de aço é mantida a uma temperatura de têmpera de 20 por períodos de tempo prolongados, C e N contidos na chapa de aço permi- tem que carbonitretos e etc. de Cr, Mo, Ta e W aumentem.

Aqui, se o tama- nho do carbonitreto e etc. formado for fino, o amolecimento da martensita é inibido em um processo de têmpera.

Então, mesmo se o tratamento de têm- pera for executado por períodos de tempo prolongados, a dureza da chapa 25 de aço pode ser mantida em uma faixa adequada.

Se os carbonitretos e etc. são finos, é fornecido o efeito de melhoria da resistência à corrosão.

Além disso, os carbonitretos e etc. são passíveis de embrutecer durante a têmpera (em particular, ocarboneto de Cr é embrutecido). Então, o tratamento de têmpera por períodos prolongados de tempo reduz a dureza e a resistência 30 à corrosão- A figura 4 ilustra a relação entre o valor da expressão (3) (eixo horizontal) e a resistência à corrosão (símbolo "O" na figura 4) após o resfri-

amento e entre o valor da expressão (3) (eixo horizontal) e a resistência à corrosão (simbolo "A" na figura 4) após a têmpera por um prazo Iongo (ma-

W nutenção a 550°C por 240 minutos). A figura 5 ilustra a relação entre o valor da expressão (3) (eixo horizontal) e a dureza (símboio "O" na figura 5) após 5 o resfriamento e entre o valor da expressão (3) (eixo horizontal) e a dureza (sÍmbolo 'm" na figura 5) após a têmpera a longo prazo (manutenção a 550°C por 240 minutos). Chapas de aço que satisfazem as expressões (1) e (2) e que tenham uma composição de 12,0% a 12,7% de Cr — 0,05% a 0,09% de C - 0,3% de Si - 1,5% de Mn - 0,002% de Al - 0,05% a 0,30% de 10 Ni — 0,1% a 0,30% de Nb - 0,03°6 de N - 0,003% de B — () (onde propor- ções de V, Mo, Ti,. Zr e Ta estão cada um na faixa de 0,01% a 0,10%) são - submetidas a um processo de resfriamento a 1050°C por 5 minutos e então a um tratamento de têmpera a 550°C por 240 minutos. Amostras tendo cada

B uma dimensões de 70 x 120 mm são tiradas das chapas de aço (O) após o 15 resfriamento e chapas de aço (A) após a têmpera. As superfícies das amos- tras são submetidas a moagem úmida com Iixa 600. Um teste de pulveriza- ção de sal (SST) foi executado por 48 horas sob condições de acordo com a Japan Industrial Standard (JlS) Z2371. O número de pontos de ferrugem tendo cada um uma Iargura de 0,5 mm ou mais foi visualmente medido para 20 cada amostra. A dureza (O) das chapas de aço após o resfriamento e a du- reza (W) das chapas de aço após a têmpera foram medidas. O eixo horizon- tal do gráfico ilustrado na figura 4 indica o lado esquerdo da expressão (3). O eixo vertical indica o número de pontos de ferrugem medido. O eixo horizon- tal do gráfico ilustrado na Fig, 5 indica o lado esquerdo da expressão (3). O 25 eixo vertica! indica a dureza (O) das chapas de aço após o resfriamento e a dureza () das chapas de aço após a têmpera. As Figs. 4 e 5 demonstram que a resistência à corrosão (O) e a durezxa (O) após o resfriamento e a resistência à corrosão (A) e a dureza (W) após a têmpera dependem signifi- cativamente do valor da expressão (3). Então, na presente invenção, com 30 um Índice do teor de C de uma solução sólida e as quantidades de carboni- tretos brutos e etc. formados durante a têmpera, C - 12(Nb/93 + Ti/48 + Zr/91 + V/51 + MO/96 + Ta/181 + W/184) é definido em uma faixa predeter-

minada.

Para melhorar a resistência à corrosão e a vida de calor, o valor da expressão (3) precisa ser 0,045% ou menos e é preferivelmente 0,04°6 ou menos.

Na presente invenção, para também melhorar a resistência ao 5 calor e a resistência à corrosão, os elementos descritos abaixo podem estar opcionalmente contidos em adição aos componentes básicos descritos aci-

ma.

Co:0,01°/)a0,10°/) Co tem os efeitos de aumentar a capacidade de endurecimento de uma chapa de aço similarmente ao Ni e inibir a precipitação de carboni- tretos e etc. para aumentar a resistência ao amolecimento da têmpera.

Para fornecer os efeitos, o teor de Co é preferivelmente 0,01% ou mais.

Entretan- to um teor de Co excedendo 0,10% resulta em um aumento na dureza antes do resfriamento, provocando assim dificuldades na conformação de um dis- co de freio.

Além disso, Co é um elemento muito caro, levando assim a um aumento no custo do material.

Consequentemente, o teor de Co é ajustado para 0,10°/o ou menos.

Cu: 0,01% a 0,30% Cu tem os efeitos de melhorar a resistência à corrosão de uma chapa de aço e aumentar a resistência ao amolecimento na têmpera pela precipitação fina a uma temperatura de têmpera de 500°C a 600°C.

Para fornecer os efeitos, o teor de Cu é preferivelmente 0,01% ou mais.

Entretan- to, um teor de Cu excessivamente alto resulta na redução da ductilidade a quente para provocar fraturas e escamas durante a Iaminação a quente.

A- lém disso, Ieva um longo tempo para executar o tratamento de recozimento de amolecimento de uma chapa de aço laminada a quente antes da chapa de aço lamonada a quente ser conformada em forma de um disco de freio, reduzindo assim a eficiência de produção e levando a um aumento excessi- vo na dureza após a têmpera.

Consequentemente. o teor de Cu é ajustado para 0,30% ou menos.

MO,T1, Zr, TaeW: 0,01% a 0,10% cada um;V: 0,01°/o ou maise menos de 0,15%

V, Mo, Ti, Zr, Ta e W são elementos que aumentam a resistência . ao calor de uma chapa de aço.

Para fornecer o efeito, cada elemento é pre- ferivelmente contido em uma quantidade de 0,01% ou mais.

Entretanto, pro- porções excessivamente altas desses elementos, que formam carbonitretos 5 e etc,. resultam em um endurecimento significativo ou amolecimento de car- bonitretos e etc., levando a uma chapa de aço que tenha uma dureza fora da faixa adequada após o resfriamento e após a têmpera.

Assim, as proporções de Mo, Ti, Zr, Ta e W são ajustadas, cada uma, em 0,10% ou menos.

O teor de V é ajustado para menos de 0,15%. Para fornecer uma chapa de aço 10 tendo uma dureza em uma faixa adequada após o resfriamento e após a têmpera, a proporção total desses elementos é ajustada preferivelmente pa- raO,11%oumais.

Na presente invenção, a adição também de Ca e/ou Mg em uma 8 quantidade de 0,0003% a 0,030% em adição aos elementos dewscritos aci- 15 ma, é e'ficaz na melhoria da capacidade de conformação durante a lamina- ção a quente.

A adição de Hf e elementos terras raras (REM) em quantida- des de 0,001% a 0,02% é eficaz em vista da resistência ao calor, resistência à ferrugem e produtividade de uma chapa de aço.

Na presente invenção a limitação da chapa de aço para a com- 20 posição precedente de uma chapa de aço para a composição precedente e as expressões relacionais transmitem a capacidade de endurecimento, resis- tência ao calor e resistência à corrosão almejadas à chapa de aço.

De acor- do com a presente invenção, é assim possível fornecer uma chapa de aço que tenha excelentes resistência ao calor e resistência à corrosão por um 25 processo de resfriamento comum, a chapa de aço sendo adequada para dis- cos de freio, 75% ou mais da microestrutura após o resfriamento sendo uma fase martensítica, e a dureza após o resfriamento estando em uma faixa a- dequada (32 a 40 HRC). Um material é submetido ao trabalho de perfuração antes do res- 30 friamento e assim precisa ser amolecido até certo ponto.

Um método de re- cozimento de amolecimento será descrito abaixo.

Um material tendo uma dureza excedendo 95 HRB antes do resfriamento é passível de ser fraturado durante a perfuração devido à sua alta dureza.

Um material tendo uma dure- . za de menos de 75 HRB que é macio, é passível de se curvar durante a per- furação.

Consequentemente, o material antes do resfriamento tem preferi- velmente uma dureza d 75 a 95 HRB.

Pela mesma razão, a dureza está 5 mais preferivelmente na faixa de 80 a 90 HRB.

Será descrito abaixo um método para produção de uma chapa de aço para disco de freio.

O método para produzir uma chapa de aço não precisa ser parti- cularmente limitado.

Um método conhecido pode ser empregado.

Por exem- lO plo, um aço tendo a composição precedente é fundido em um conversor de aço ou um forno elétrico, refinado por descarburação a vácuo com oxigênio (VOD) ou descarburação a argônio oxigênio (AOD), e conformado em um Iingote de aço por lingotamento contínuo ou similar.

O lingote é submetido à W'

laminação a quente a 1050°C a 1250°C para fornecer uma chapa de aço 15 laminada a quente tendo uma espessura predeterminada- Subsequentemen- te, para facilitar a formação de uma forma de disco de freio, a chapa de aço é submetida ao recozimento de amolecimento para ajustar a dureza da cha- pa de aço para 75 a 95 HRB e preferivelmente 80 a 90 HRB.

As condições do recozimento de amolecimento são as seguintes: Por exemplo, a chapa de 20 aço é mantida a 650°C a 880"C por 4 horas ou mais em um forno de recozi- mento em caixa, em forno de recozimento contínuo, ou similar e então res- friado lentamente.

Assim, uma fase martensitica é suficientemente tempera- da para formar uma fase ferrita e carbonitretos embrutecidos e etc., enquan- to a chapa de aço é amolecida. 25 O nivelamento a quente com um nivelador e a descamação por moagem ou decapagem são executados, conforme necessário.

Além disso, o recozimento, a descamação, etc. podem ser executados após a laminação a frio.

Além disso, o nivelamento a quente pode ser executado por laminação de skinpass ou similar. 30 Conforme descrito acima, a chapa de aço para disco de freio é produzida.

A microestrutura da chapa de aço antes do resfriamento é for-

mada de, por exemplo, uma fase martensítica temperada, uma fase ferrita, uma fase austenita retida, e carbonitretos e etc. A dureza de cada fase é

W mudada durante a têmpera. Então, a dureza da chapa de aço não é deter- minada unicamente a partir das proporções das fases. Entretanto, quando a 5 razão de área da fase ferrita é de pelo menos 75% ou mais, a chapa de aço tem uma dureza satisfatória como a chapa de aço antes do resfriamento mesmo se a razão de área total de outras fases for menor que 25%. A microestrutura antes do resfriamento pode ser observada de acordo com um método para medir a razão de área da martensita em um 10 teste de resfriamento descrito abaixo. Um método para produção de um disco de freio incluindo a cha- pa de aço para disco de freio será descrito abaixo. A chapa de aço para disco de freio é submetida ao trabalho de r perfuração e ao trabalho de corte em forma de disco de freio, seguido de um 15 processo de resfriamento para ajustar a dureza de 32 a 40 HRC, que é uma faixa adequada. O processo de resfriamento é executado como segue: con- forme comumente executado, o produto resultante é aquecido até 900°C a 1300"C, mantido à temperatura máxima por cerca de 1 segundo a cerca de 30 minutos, e então resfriado a uma taxa de resfriamento igual a ou maior 20 que a do resfriamento a ar- Preferivelmente a temperatura de aquecimento é ajustada para 900°C a 11OO°C. Preferivelmente, o tempo de retenção é ajus- tado em 10 minutos ou menos. O método de resfriamento não precisa ser particularmente limitado. Um método de resfriamento comum pode ser utili- zado. Seus exemplos incluem um método no qual o produto é colocado em 25 um forno a ar ou um forno de atmosfera ajustado a uma temperatura prede- terminada; e é usado um método no qual o forno de aquecimento de rádio frequência, que pode aumentar a temperatura rapidamente. Qualquer mné- todo de resfriamento pode ser usado desde que a microestrutura e a dureza desejadas sejam fornecidas após o resfriamento. Seus exemplos incluem 30 resfriamento a água, resfriamento a óleo, resfriamento a gás, resfriamento a ar, e resfriamento por prensagem que contribui para o nivelamento e o res- friamento.

EXEMPLOS e Os aços n°'" 1 a 32 tendo as composições descritas na tabela 1 foram fundidos, lingotados e conformados em lingotes de aço tendo cada um uma espessura de 170 mm com um fomo de fusão de alta frequência. Os 5 lingotes de aço foram submetidos ao enxágue a 1150°C por 30 minutos ou mais e então a laminação a quente comum para fornecer chapas de aço la- minadas a quente tendo cada uma uma espessura de 4 a 6 mm. As chapas de aço laminadas a quente foram recozidas em uma faixa de temperaturas de 700°C a 850°C por 8 horas ou mais e resfriadas lentamente a uma taxa 10 de resfriamento de 20"C/h ou menos, fornecendo assim chapas laminadas a quente recozidas. " Os testes de avaliação descritos abaixo foram executados usan- do-se as chapas de aço laminadas a quente recozidas resultantes.

F (1) Teste de Capacidade de Endurecimento 1"5 Peças, tendo cada uma um tamanho de 20 a 30 mm foram cor- tadas a partir de chapas recozidas e submetidas a um processo de resfria- mento sob condições descritas na Tabela 2 para produzir as amostras resfri- adas (amostras '°' 1 a 32). Aqui, foram usadas as condições de resfriamento a seguir: a temperatura de aquecimento estava na faixa de 950"C a 1200°C, 20 o tempo de retenção a uma temperatura de aquecimento ajustada para cada amostra + 1O°C estava na faixa de al a 600 segundos, e então as peças foram resfriadas a ar. As amostras após o processo de resfriamento foram lixadas para remover completamente a carepa em suas superfícies. Foi me- dida a dureza de superfície de cada amostra com um testador de dureza 25 Rockwell na escala C em conformidade com a JlS Z2245. Quando a medi- ção de valores estava na faixa de 32 a 40 HRC, a dureza após o processo de resfriamento foi avaliada como sendo satisfatória. Note que uma dureza de 33 a 38 HRC foi extremamente satisfatória. A quantidade de martensita (razão de área ) (°/0) de cada amostra após o processo de resfriamento ser 30 medido. A medição da qLÍantidade de martensita (razão de área) foi execu- tada por lixação de partes das amostras. corroendo as partes com o reagen- te de teste Murakami, e executando a análise de imagem. A medição foi e-

xecutada em cinco pontos para cada amostra, e o seu valor médio foi defini- ' do como a quantidade de martensita (razão de área) da amostra correspon- dente. (2) Teste de Resistência ao Calor 5 As amostras resfriadas descritas acima foram submetidas ao tratamento de têmpera sob as condições descritas na tabela 2 para produzir amostras temperadas (amostras n°' 1 a 32). As condições de têmpera a se- guir foram usadas: a temperatura de aquecimento foi de 550°C, os tempos de retenção à temperatura de aquecimento foram 60 minutos e 240 minutos, 10 e então as amostras foram resfriadas a ar. As amostras após o tratamento de têmpera foram lixadas para remover completamente a carepa em suas superfícies. A dureza Rockwell da superfície de cada amostra foi medida conforme descrito na seção (1) do Teste de Capacidade de Endurecimento.

F Para amostras após retenção por 60 minutos, quando os valores de medição 15 estavam na faixa de 30 a 40 HRC, a resistência ao calor foi avaliada ser sa- tisfatória. Para amostras após retenção por 240 minutos, quando os valores de medição estavam na faixa de 29 a 40 HRC, a Fesistência ao calor foi con- siderada ser satisfatória. Note que uma dureza de 30 a 38 HRC foi extre- mamente satisfatória. 20 (3) Teste de Resistência à Corrosão Amostras tendo cada uma um tamanho de 70 a 120 mm foram retiradas das chapas recozidas laminadas a quente descritas acima. As a- mostras foram submetidas a um processo de resfriamento sob as condições descritas na tabela 2 ou foram submetidas a um processo de resfriamento e 25 então a um tratamento de têmpera sob as condições descritas na tabela 2. As amostras resultantes foram submetidas a lixamento úmido com uma lixa 600 e então o teste de pulverização com sal (SST) por 48 horas sob condi- ções em conforrnidade com a JlS Z2371. O número de pontos de ferrugem tendo cada um uma largura de 0,5 mm ou mais foi medido visualmente para 30 cada amostra. Os critérios de avaliação estão descritos abaixo: Bom: o número de pontos de ferrugem é de 0 a 1 Regular: o número de pontos de ferrugem é de 2 a 4

Ruim: o número de pontos de ferrugem é de 5 ou mais A tabela 2 mostra os resultados da avaliação. As amostras n°' 1

O a 12, 29 e 30 são exemplos conforme a invenção e tiveram cada um uma dureza de 32 HRC ou mais após o processo de resfriamento. Além disso, os 5 exemplos da invenção n0' 1 a 12, 29 e 30 tiveram cada um uma dureza de 30 HRC ou mais após o tratamento de têmpera a 550°C por 60 minutos e uma dureza de 28 HRC ou mais após o tratamento de têmpera a 550°C por 240 minutos. Então, uma resistência ao calor satisfatória foi obtida. Em con- traste, para as amostras n°' 13 a 28, 31 e 32 conforme os exemplos compa- lO rativos, um entre a dureza após o processo de resfriamento, a dureza após o tratamento de têmpera, e a resistência à corrosão foi pobre, falhando assim em satisfazer as propriedades almejadas da presente invenção. Aplicabilidade Industrial r São fornecidos uma chapa de aço tendo resistência à corrosão e 15 resistência ao calor (estabilidade da resistência ao calor) estáveis por um longo periodo de uso quando a chapa de aço é usada como material de dis- co de freio, e o disco de freio produzido a partir da chapa de aço-

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Claims

ÍVv'à h REIVINDICAÇÕES ~" d

1. Chapa de aço para disco de freio compreendendo, em uma base de percentual em massa: 0,02% ou mais e menos de 0,10% de C, 5 0,6% ou menos de Si, mais de 0,5% e 2,0% ou menos de Mn, 0,06% ou menos de P, 0,01% ou menos de S, 0,05% ou menos de Al, 10 11,Oa13,5°6deCr, 0,01°/)a0,30°/)deNi, ~ 0,10°/)a0,60°/jdeNb, : 0,03% ou mais e menos de 0,10°6 de N, ep mais de 0,0010% e 0,0060% ou menos de B, e 15 o saldo sendo Fe e as impurezas incidentais, em que a chapa de aço após o resfriamento tem uma dureza de 32 HRC a 40 HRC em termos de escala C de dureza Rockwell (HRC) e a chapa de aço satisfaz as expres- sões (1) a (3): 420C + 470N + 23Ni + 9Cu +7Mn - 11,5Cr - 11,5Si - 12MO - 47Nb - 52Al - 20 49Ti-23V+189z85 (1) 0,04íC+N-13(Nb/93+Ti/48+Zr/91+V/51)-14B/11sO,09 (2) C-12(Nb/93 +Ti/48 +Zr/91 +V/51 + MO/96 + Ta/181 +W/184)"0,045(3) em que os sÍmbolos dos elementos nas expressões (1) a (3) in- dicam o percentual em massa do elemento correspondente contido na chapa 25 de aço.

2. Chapa de aço para disco de freio, de acordo com a reivindica- ção 1, também compreendendo um ou mais elementos selecionados entre: 0,01°/)a0,10°/)deCo, 0,01°/ja0,30°/jdeCu, 30 0,01'/joumaisemenosde0,15°/)deV, 0,01°/)a0,10°/jdeMo, 0,01°/)a0,10°/)deTi,

0,01°/)a0,10°/) deZr, 0,01°6a0,10°/) deTa,e 0,01°/oa0,10°/) deW,

3. Chapa de aço para disco de freio, de acordo com a reivindica- ção 1 ou 2, em que a razão de área da microestrutura martensítica em uma microestrutura após o resfriamento é 75% ou mais-

4. Chapa de aço para disco de freio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que a dureza após a têmpera a 550°C por 240 minutos está na faixa de 28 HRC a 40 HRC.

5. Chapa de aço para disco de freio, conforme qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que a dureza antes do resfriamento está na faixa de 75 HRB a 95 HRB em termos de dureza Rockwell escata B (HRB).

6. Chapa de aço para disco' de freio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que o teor de B está na faixa de 0,0016% a 0,0060%.

7. Disco de freio compreendendo a chapa de aço para disco de freio como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.