PT1490187E - Processo de fabrico de um produto em chapa de aço com resistência ultra alta, formado por estiramento ou dobragem - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

Processo de fabrico de um produto em chapa de aço com resistência ultra alta, formado por estiramento ou dobragem 0 presente invento refere-se a um processo de fabrico de uma chapa de aço com resistência ultra alta, formada ou dobrada a partir de um produto em aço.

Quando se fabricam produtos em chapa por estiramento ou dobragem, começa-se normalmente em peças de trabalho metálicas, de preferência em aço macio com boas propriedades de formação. Durante a operação de formação consegue-se um determinado grau de endurecimento por formação que, no entanto, é insuficiente para se obter um produto final com resistência ultra alta. No caso em que se começa com um material que tem uma resistência ultra alta com um limite elástico de preferência superior a 700 Mpa, este material não teria ductilidade suficiente para ser formado com qualquer extensão superior durante a operação de formação por estiramento ou dobragem. Isto deve-se ao facto do material partir durante a operação de formação.

Sabe-se, a partir do documento "Thelning Karl-Erik: "1.8.4 Deformationhardning, Stal och Varmebehandling", volume n° 2, 1985, paginas 62 - 63, figura 1.46", como se atinge um limite elástico maior de um material através do trabalho a frio e do seu aquecimento a uma temperatura predeterminada. No entanto, uma desvantagem quando se aquece um aço carbono trabalhado a frio a um intervalo de 100 - 300°C é o envelhecimento por deformação resultante devido à precipitação de carbonetos e nitretos. 1

Alem disso, a patente US 6162308 descreve um processo para produzir uma tira de aço enrolada a frio feita em aço carbono, sem teor de crómio. O objectivo do presente invento consiste em proporcionar um processo para fabricar uma chapa de aço com resistência ultra alta formada por estiramento ou dobragem, que foi ligada inicialmente com crómio, níquel e carbono em proporções predeterminadas. As características do invento estão definidas na reivindicação 1.

As reivindicações dependentes descrevem outras formas de realização do invento.

Graças ao invento, é proporcionado agora uma chapa de aço com resistência ultra alta formada por estiramento ou dobragem, que satisfaz excelentemente os seus objectivos, ao mesmo tempo que o fabrico é executado de forma racional quando se usam máquinas já existentes e modificando a concepção de determinadas partes da ferramenta e/ou incorporando um regulador de temperatura na totalidade ou em partes da ferramenta. Durante a formação por estiramento ou dobragem consegue-se agora, de acordo com o invento, um produto final, em cujas partes ou na sua totalidade o produto tem um limite elástico superior a 700 MPa e também valores muito superiores a este, por exemplo 1500 MPa. Isto resulta num endurecimento duro e controlado por deformação da totalidade ou de partes do produto durante a formação por estiramento ou dobragem pelo facto do produto ser trabalhado plasticamente a frio pelo menos num passo, numa ou mais direcções e, em combinação com isto, a liga mantém uma boa ductilidade durante a operação de formação por estiramento com uma temperatura adaptada ao limite elástico do produto desejado e em simultâneo com um grau de deformação adaptado ao limite elástico do produto final, também desejado. 2

Se se tiver um grau de deformação baixo, ou não tão elevado, e se se pretender uma elevada resistência, isto pode ser compensado usando uma temperatura inferior, isto é, arrefecendo previamente a peça de trabalho metálica, durante ou depois da operação de trabalho arrefecendo a totalidade ou partes da ferramenta de formação por dobragem ou por estiramento, ou por uma combinação destes critérios durante a operação de trabalho. Se se tiver um elevado grau de deformação, um endurecimento por deformação pode ser resumido mantendo a peça de trabalho e / ou ferramenta a uma temperatura superior. 0 invento será descrito em mais detalhe abaixo com o auxilio de uma forma de realização exemplificativa.

Numa forma de realização exemplificativa preferida do invento, o produto formado por estiramento ou dobragem fabricado de acordo com o invento é constituído por uma peça de trabalho em ferro, que foi ligada com crómio, níquel e carbono em proporções predeterminadas. No exemplo escolhido, o ferro foi ligado com 17% de Cr, 7% de Ni e 0,1% de C, ou ligas muito próximas destas, e a temperatura da peça de trabalho antes e / ou durante a operação de fabrico foi mantida ou é mantida a um nível controlado, pelo que se obtém um endurecimento por deformação forte ou controlado durante a operação de formação por estiramento ou dobragem quando é executado um trabalho plástico a frio da peça de trabalho, em combinação com a manutenção de uma boa ductilidade da liga. Além disso, a temperatura do produto finalmente formado por estiramento ou dobragem pode ser controlado directamente depois da própria operação de trabalho. A peça de trabalho metálica ligada, que forma a peça de trabalho inicial, de acordo com o invento pode ser formada ou trabalhada plasticamente a frio em máquinas tradicionais usando ferramentas modificadas para formação por 3 estiramento ou dobragem para aumentar o seu limite elástico de um limite elástico original baixo, de cerca de 300 MPa, para um produto final que consegue, completamente ou parcialmente, um limite elástico superior a 700 MPa. O processo funciona também no caso em que se começa, por exemplo, num limite elástico médio, isto é, 700 MPa, até um superior, isto é, 1000 MPa ou mais.

Consegue-se um endurecimento por deformação mais forte com todos os exemplos descritos acima se o processo de formação por estiramento ou dobragem for feito em duas ou mais etapas.

Lisboa, 4 de Março de 2011. 4

Claims (7)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo de fabrico de um produto em chapa de aço com resistência ultra alta, no qual a peça de trabalho inicial utilizada é constituída por uma peça de trabalho metálica em ferro, ligada com 17% de cromo, 7% de níquel e 0,1% de carbono ou em ligas muito semelhantes a estas, no qual a peça de trabalho inicial é totalmente ou parcialmente deformada plasticamente a frio por estiramento ou dobragem a uma temperatura e / ou um grau de deformação pré- determinados, que determina e é determinante para o limite elástico do produto final, proporcionando um endurecimento duro por deformação, que dá ao produto final uma resistência ou um limite elástico superior aumentados totalmente ou parcialmente inúmeras vezes em relação ao limite elástico da peça de trabalho inicial, no qual o baixo limite elástico de origem é de cerca de 300 Mpa e o limite elástico mais elevado é superior a 700 Mpa ou o limite elástico médio elevado original é de cerca de 700 Mpa e o nível mais elevado é de cerca de 1000 Mpa ou superior simultaneamente quando a temperatura, à qual a peça de trabalho foi completamente ou parcialmente refrigerada, ou a temperatura que é totalmente ou parcialmente mantida durante a operação de formação é -196° < T < 70° obtendo-se um aumento controlado de resistência, independentemente do grau de deformação.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a peça de trabalho em liga ser formada nas máquinas tradicionais de formação por estiramento ou dobragem, mas com o auxilio de uma ferramenta modificada para se obter 1 uma deformação adaptada da dita peça de trabalho metálica de forma a aumentar o seu limite elástico de um baixo limite elástico na origem para um produto final, que obtém completamente ou parcialmente um elevado limite elástico.
3. 3. processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a peça de trabalho em liga ser formada nas máquinas tradicionais de formação por estiramento ou por dobragem, com o auxilio de uma ferramenta modificada, à temperatura parcialmente regulada, para se obter uma temperatura adaptada relativamente à deformação que tem lugar durante a operação de formação por estiramento ou por dobragem de forma a aumentar o seu limite elástico de um limite elástico fraco à origem até um produto final, que obtém completamente ou parcialmente um elevado nível elástico.
4. 4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a formação por estiramento ou por dobragem ser feita em duas ou mais fases, obtendo-se um endurecimento por deformação mais elevado.
5. 5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a peça de trabalho inicial ser completamente ou parcialmente refrigerada ou ser mantida a uma temperatura controlada antes e durante a operação de formação para se obter uma resistência elevada controlada independentemente do grau de deformação durante a operação de formação. 2
6. 6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o produto em chapa final ser totalmente ou parcialmente refrigerado ou ser mantido a uma temperatura controlada obtendo-se um aumento controlado da resistência independentemente do grau de deformação durante a operação de formação.
7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a temperatura à qual o produto final é completamente ou parcialmente refrigerado ou a temperatura que é mantida após a operação de formação ser -196° < Ί < 70°. Lisboa, 4 de Março de 2011. 3