PT1874973E

PT1874973E - Aço martensítico endurecido, processo de fabricação de uma peça a partir deste aço, e peça assim obtida

Info

Publication number: PT1874973E
Application number: PT06743718T
Authority: PT
Inventors: Jacques Montagnon; Philippe Heritier; Isabelle Peslerbe; Claude Mons
Original assignee: Aubert & Duval Sa; Snecma
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2012-03-15
Also published as: CA2607446A1; RU2007143989A; ES2377657T3; CA2607446C; FR2885142B1; US20110041961A1; FR2885142A1; RU2400557C2; US8152938B2; ATE539176T1; US20080193321A1; US8192560B2; WO2006114499A3; SI1874973T1; EP1874973A2; US8153056B2; EP1874973B1; JP2008539331A; US20110048583A1; WO2006114499A2

Description

ΡΕ1874973 1 DOESCRIÇÃO "AÇO MARTENSÍTICO ENDURECIDO, PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA PEÇA A PARTIR DESTE AÇO, E PEÇA ASSIM OBTIDA" A invenção refere-se a um aço martensítico endurecido por um sistema duplex, ou seja por uma precipitação de compostos intermetálicos e de carbonetos obtida graças a uma composição do aço e a um tratamento térmico de envelhecimento apropriados.

Este aço deve ter: - uma resistência mecânica muito elevada, mas ao mesmo tempo uma tenacidade e uma ductilidade elevadas, dito de outra forma uma baixa susceptibilidade à ruptura frágil; esta muito alta resistência deve substir a quente, ou seja a temperaturas da ordem de 400°C; boas propriedades de fadiga, o que implica nomeadamente a ausência de inclusões nocivas tais como TiN e óxidos; esta caracteristica deve ser obtida por uma composição apropriada e condições cuidadas na elaboração do metal liquido.

Além disso, ele deve ser cementável e possível de sofrer nitruração, de modo a poder endurecer a sua 2 ΡΕ1874973 superfície para lhe conferir uma boa resistência à abrasão. A principal aplicação considerada para este aço é a fabricação de eixos de transmissão, nomeadamente para motores de aviões. A necessidade de uma excelente resistência mecânica a quente impede a utilização, nesta aplicação, de aços ao carbono cuja resistência se degrada a partir de 200°C. Utilizam-se normalmente aços maraging que têm uma resistência satisfatória até 350-400°C. Acima, produz-se um revenido que altera a sua estrutura.

Foi proposto no documento US-A-5393488 uma composição de aço que visa melhorar a resistência a quente e sobretudo a melhorar as propriedades de fadiga, ductilidade e tenacidade. Esta composição tem o inconveniente de exigir um teor de Co alto (8 a 16%), o que torna o aço muito caro. 0 objectivo da invenção é propor um aço utilizável, nomeadamente, para fabricar peças mecânicas tais como eixos de transmissão, ou elementos de estrutura, apresentando uma resistência mecânica a quente ainda melhorada mas também propriedades à fadiga e uma fragilidade sempre adaptadas a estas utilizações. Este aço também deve ter um custo de elaboração mais baixo que os aços de maior performance conhecidos actualmente para estas utilizações. 3 ΡΕ1874973

Para este efeito, a invenção tem por objecto um aço caracterizado por a sua composição ser , em percentagem de peso: - C = 0,18 - 0,30% - Co = 5 - 7% - Cr = 2 - 5% - AI = 1 - 2% - Mo+W/2 =1-4% - V = vestígios - 0,3% - Nb = vestígios - 0,1% - B = vestígios - 50 ppm - Ni = 10,5 - 15% com Ni> 7+3,5 Ai - Se = vestígios - 0,4% - Mn = vestígios - 0,4% - Ca = vestígios - 500 ppm - Terras Raras = vestígios - 500 ppm - Ti = Vestígios - 500 ppm - 0 = vestígios - 200ppm se o aço é obtido por metalurgia dos pós, ou vestígios - 50 ppm se o aço é obtido por elaboração ao ar ou sob vácuo a partir de metal líquido - N = vestígios - 100 ppm - S = vestígios - 50 ppm - Cu = vestígios - 1% - P = vestígios - 200 ppm sendo o restante ferro e impurezas inevitáveis resultantes da elaboração.

De preferência contém C = 0,20% - 0,25. 4 ΡΕ1874973

De preferência contém Cr = 2 - 4%.

De preferência contém Al% = 1-1,6%, melhor 1,4- 1, 6%.

De preferência contém Mo > i%

De preferência contém Mo + W/2 =1-2%.

De preferência contém V = 0,2 - 0,3%.

De preferência contém Nb = vestígios - 0,05%.

De preferência contém Si = vestígios - 0,25%, melhor vestígios - 0,10%.

De preferência contém Mn = vestígios - 0,25%, melhor vestígios - 0,10%-

De preferência contém Ti = vestígios - 100 ppm.

De preferência contém O = vestígios - 10 ppm.

De preferência contém N = vestígios - 50 ppm, melhor vestígios - 10 ppm.

De preferência contém S = vestígios - 10 ppm, melhor vestígios - 5 ppm.

De preferência contém P = vestígios - 100 ppm.

De preferência a sua temperatura de transformação martensítica Ms é maior ou igual a 140°C, com Ms = 550-350 x C% - 40 x Mn% - 17 x Cr% - 10 x Mo% - 17 x Ni% - 8 x W% - 35 x V% - 10 x Cu% - 10 x Co% + 30 x Al% °C. A invenção tem também como objecto um processo de fabricação de uma peça em aço, caracterizado por comportar as seguintes etapas antes da conclusão da peça proporcionando-lhe a sua forma definitiva: - a preparação de um aço com a composição acima 5 ΡΕ1874973 referida; - o forjamento deste aço; - um revenido de amaciamento a 600-675°C durante 4 a 20h seguido de um arrefecimento ao ar; - uma colocação em solução a 900-1000°C durante pelo menos 1 h, seguida de um arrefecimento em óleo ou ao ar suficientemente rápido para evitar a precipitação de carbonetos intergranulares na matriz de austenite; - opcionalmente um tratamento criogénico a -50°C ou mais baixo, de preferência a -80°C ou mais baixo, para transformar toda a austenite em martensite, sendo a temperatura inferior a 200°C ou de preferência a Ms, pelo menos um dos ditos tratamentos terá a duração de pelo menos 2 horas; - opcionalmente um tratamento de amaciamento da martensite bruta de têmpera realizado a 150-250°C durante 4-16h, seguido de um arrefecimento em ar calmo; - um envelhecimento de endurecimento a 475-600°C, de preferência a 490-525°C durante 5-20h. A peça também pode sofrer uma nitruração ou uma cementação. A invenção também tem por objecto uma peça mecânica ou peça para elemento de estrutura, caracterizada por ser fabricada de acordo com o processo anterior.

Pode tratar-se de um eixo de transmissão de motor, de um dispositivo de suspensão de motor, de um 6 ΡΕ1874973 elemento de um trem de aterragem ...

Como se terá compreendido, a invenção é baseada em primeiro lugar numa composição de aço que se distingue do estado da técnica anterior nomeadamente por um teor em Co mais reduzido. Os teores de outros elementos de liga são ajustados em conformidade, nomeadamente os teores de Al, Mo, W, Ni. É também proposto um tratamento térmico optimizado.

Estes aços têm um intervalo de plasticidade (a diferença entre resistência à ruptura Rm e resistência ao alongamento Rp0,2) intermédio entre aquele dos aços ao carbono e o dos aços maraging. Para estes últimos, o intervalo é muito pequeno, proporcionando um limite elástico elevado, mas uma ruptura rápida logo que ele é superado. Os aços da invenção têm, deste ponto de vista, as propriedades ajustáveis pela proporção das fases de endurecimento e/ou do carbono. 0 aço da invenção pode ser maquinado no estado temperado, com ferramentas adaptadas a uma dureza de 45HRC. É intermédio entre os maraging (maquináveis brutos de têmpera porque têm uma martensite macia a baixo carbono) e os aços ao carbono que devem ser maquinados no estado recozido. A invenção é baseada na obtenção de um endurecimento realizado conjuntamente pelos intermetálicos 7 ΡΕ1874973 do tipo β-NiAl e pelos carbonetos do tipo M2C, e na presença de austenite de reversão formada aquando do envelhecimento de endurecimento, o que dá ductilidade à martensite pela formação de uma estrutura em sanduíche (alguma % de austenite de reversão entre as lâminas de martensite).

Deve-se evitar a formação de nitretos, de Ti e de Ai em especial, que são fragilisantes : elimina-se então qualquer adição de Ti (máximo permitido: 500ppm, ainda melhor lOOppm), e limita-se N tanto quanto possível, fixando-o para evitar a formação de AIN.

Os carbonetos M2C de Cr, Mo, W e V contendo muito pouco Fe são privilegiados pelas suas propriedades de endurecimento e não fragilisantes. Eles são estabilizados por Mo e W. A soma do teor em Mo e da metade do teor em W deve ser pelo menos 1%. Não se deve ultrapassar Mo + W/2 = 4% para não deteriorar a forjabilidade e não formar intermetálicos da fase μ do tipo Fe7Mo6 (ver também Cr e V) . De preferência, Mo + W/2 está compreendido entre 1 e 2%.

Cr e V são precursores para a estabilização dos M2C que são carbonetos "metaestáveis". V forma carbonetos que "bloqueiam" as juntas de grãos e limitam o crescimento dos grãos aquando dos tratamentos térmicos a alta temperatura. Não se deve ultrapassar V = 0,3% para não favorecer a formação de intermetálicos indesejáveis da ΡΕ1874973 fase μ. De preferência o teor de V está compreendido entre 0,2 e 0,3%. A presença de Cr (pelo menos 2%) permite diminuir a taxa de carbonetos de V e de aumentar a taxa de M2C. Não se deve ultrapassar 5% para não se formar a fase μ e de seguida carbonetos M23C6. De preferência não se ultrapassa 4%. A presença de C favorece o aparecimento de M2C em relação à fase μ. Mas um teor excessivo causa segregações e um abaixamento de Ms. O seu teor deve estar entre compreendido entre 0,18 e 0,30%, de preferência 0,20-0,25%.

Co retarda a restauração das deslocações e, assim, desacelera os mecanismos de sobreenvelhecimento a quente na martensite. Ele permite assim manter uma resistência a quente elevada. Mas suspeita-se que, como o Co favorece a formação da fase μ acima referida que é o que endurece os aços maraging do estado da técnica anterior ao Fe-Ni-Co-Mo, a sua presença massiva contribui para diminuir a quantidade de Mo e/ou de W disponível para formar carbonetos M2C que contribuem para o endurecimento de acordo com o mecanismo que queremos favorecer. O teor em Co proposto (5 a 7%), em combinação com os teores dos outros elementos, resulta de um compromisso entre estas várias vantagens e inconvenientes. 9 ΡΕ1874973

Ni e AI estão ligados. Se AI é muito elevado em relação a Ni, não há mais potencial de austenite de reversão. Se houver Ni demais, reduz-se muito a taxa de fase de endurecimento tipo NiAl, e AI permanece grande parte em solução. No final da têmpera, não é necessário ter austenite residual, e deve-se reencontrar com uma estrutura martensitica. Para este efeito, se usarmos uma têmpera de CO2 sólido, é preciso ter MS> 140°C. Ms é calculado segundo a fórmula clássica: Ms = 550-350 x C% - 40 x Mn% - 17 x Cr% 10 x Mo% - 17 x Ni% - 8 x W% - 35 x V% - 10 x Cu% - 10 x Co% + 30 x Al% °C. O teor em Ni deve ser ajustado para este efeito em função dos outros elementos. Deve-se ter AI = 1-2%, de preferência 1-1,6%, melhor 1,4-1,6% e Ni = 10,5-15%, com Ni> 7 + 3,5 AI 7. Idealmente tem-se 1,5% de AI e 12-13% de Ni. Estas condições favorecem a presença de NiAl o que aumenta a resistência à tração Rm, constatando-se que ela não é deteriorada pelo teor de Co relativamente baixo. 0 limite elástico RPo,2 é influenciado da mesma maneira que Rm·

Em relação aos aços conhecidos da US-A-5393388, onde se procura uma presença muito elevado de austenite de reversão para ter uma ductilidade e uma tenacidade elevadas, a invenção privilegia a presença de fases de endurecimento B2, nomeadamente NiAl, para obter uma resistência mecânica elevada a quente. O respeito das condições sobre Ni e AI que foram dadas assegura um teor potencial suficiente de austenite de reversão para manter uma ductilidade e uma tenacidade adequadas para as 10 ΡΕ1874973 aplicações previstas. É possível adicionar B, mas não mais do que 50ppm para não degradar a forjabilidade do aço.

Uma característica da invenção é também a possibilidade de substituir, pelo menos, uma parte de Mo por W. A fracção atómica equivalente semelhante, W segrega menos à solidificação do que Mo e fornece resistência mecânica a quente pela formação de carbonetos muito estáveis em temperatura. Tem o inconveniente de ser caro e pode-se optimizar esse custo associando-o a Mo. Como foi dito, Mo + W/2 deve estar entre 1 e 4%, de preferência entre 1 e 2%. Prefere-se manter um teor mínimo em Mo de 1% para limitar o custo do aço. N pode ir até lOOppm se se efectua a elaboração ao ar e se se fixa N nos carbonitretos de Nb e/ou de V para evitar a formação do nitreto fragilizante AIN. É preferível efectuar a elaboração sob vácuo de modo a ter 50 ppm, até mesmo 1 10 ppm.

Cu pode ir até 1%. Ele é suceptível de participar no endurecimento com a ajuda da sua fase epsilon, e a presença de Ni permite limitar os seus efeitos nocivos.

De maneira geral, os elementos podendo segregar nas juntas dos grãos e fragilizá-los, como P e S, devem ser controlados dentro dos seguintes limites: S = vestígios - 11 ΡΕ1874973 50ppm, de preferência vestígios - lOppm, melhor vestígios -5ppm, e P = vestígios - 200ppm, de preferência vestígios -lOOppm.

Pode-se utilizar Ca como desoxidante, encontrando-o residualmente no final (d 500ppm). Da mesma forma, os resíduos de terras raras podem substir no final (^500ppm) no seguimento de um tratamento de afinação do metal líquido. O teor de oxigénio aceitável varia conforme o aço foi obtido por metalurgia dos pós ou por elaboração a partir de metal líquido ao ar ou sob vácuo. No primeiro caso, tolera-se um teor que pode ir até 200 ppm. No segundo caso, o teor máximo é de 50 ppm, de preferência 10 ppm. A título de exemplos, testaram-se amostras de aço cujas composições (em percentagem de peso) são apresentadas na Tabela 1: A B C D E (referência) (referência) (invenção) (invenção) (invenção) c% 0,233 0,247 0,239 0,244 0,247 Si% 0, 082 0, 031 0, 031 0, 037 0, 030 Mn% 0, 026 0, 030 0, 033 0, 033 0,030 S ppm 1,0 7,3 3, 8 6,1 6,7 P ppm 54 <30 <30 <30 <30 Ni% 13,43 13,31 12, 67 12,71 13, 08 Cr% 2,76 3, 08 3,38 3,38 3,29 12 ΡΕ1874973

Mo% \—1 1,53 1,52 1,53 1,53 Al% 0, 962 1, 01 1,50 1,50 1,49 o\° 0 O 10,25 10,35 CO \—1 6, 24 6, 33 Cu% 0, 014 <0,010 0, 011 0, 012 0,011 Ti% <0,020 <0,020 <0,020 <0,020 <0,020 Nb% <0,0050 <0,0050 <0,0050 <0,0050 0,054 B ppm <10 <5 <5 29 <5 Ca ppm <50 <50 <50 <50 <50 N ppm <3 13 13 12 14 0 ppm <3 4,8 3,4 4,4 7,7 V% <0,010 0,252 0,245 0, 254 0,253

Tabela 1: Composição das amostras testadas 0 aço de referência A corresponde a um aço de acordo com a US-A-5393388, tendo pois um teor de Co elevado. 0 aço de referência B corresponde a um aço comparável ao aço A, ao qual foi adicionado V sem modificar o teor de Co. 0 aço C corresponde à invenção nomeadamente em que, em relação aos aços A e B, se aumentou o seu teor de AI e se diminuiu o seu teor de Co. 0 aço D de acordo com a invenção foi sujeito a 13 ΡΕ1874973 mais uma adição de B. 0 aço E de acordo com a invenção foi sujeito a mais uma adição de Nb.

Estas amostras foram forjadas a partir de lingotes de 200 kg em placas de 75 x 35mm sob as seguintes condições. Um tratamento de homogeneização de pelo menos 16 horas a 1250°C é seguido por uma primeira operação de forjamento destinada a fraccionar as estruturas grosseiras dos lingotes; semi-produtos de secção quadrada de 75 x 75 mm foram de seguida forjados após o restabelecimento da temperatura a 1180°C; finalmente, cada semi-produto foi colocado num forno a 950°C, e de seguida foi forjado a esta temperatura na forma de placas de 75 x 35mm cuja estrutura granular é afinada por estas operações sucessivas.

Depois da forjagem as amostras foram submetidas a: - uma colocação em solução a 900°C durante lh e em seguida um arrefecimento ao ar; - um tratamento criogénico a -80°C durante 8h ; um envelhecimento de endurecimento a 495°C durante 5h e em seguida um arrefecimento ao ar.

As propriedades das amostras (resistência à tração Rm, limite elástico RPo.2, alongamento A5d, estiramento Z, resiliência KV, dureza HRC, tamanho do grão ASTM) são descritas na tabela 2. Aqui elas são medidas à 14 ΡΕ1874973 temperatura normal.

Rm RpO, 2 A5d Z KV HRC Grão (Mpa) (Mpa) (%) (%) (J) AS TM A 2176 1956 11,2 58 25/27 55, 3 8 B 2218 2002 9, 9 56 26/30 56, 3 8/9 C 2316 2135 9,5 49 20/24 57, 6 8 D 2328 1997 8,9 43 21/22 57,9 8 E 2303 1959 10 47 16/19 57, 6 9

Tabela 2: Propriedades das amostras testadas Vê-se que as amostras de acordo com a invenção C, D e E apresentam uma resistência à tração muito superior à das amostras de referência A e B. 0 limite elástico é pelo menos da mesma ordem de grandeza. Em contrapartida a este aumento da resistência à tração, as propriedades de ductilidade (estiramento e alongamento à ruptura) e de resiliência são baixadas, no caso de tratamento térmico descrito e aplicado. A amostra de referência B mostra que a simples adição de V ao aço A apenas proporciona uma melhoria de certas propriedades, e em proporções geralmente menos importante do que no caso da invenção.

Em particular, o aumento de AI no caso da invenção, conjugado com a manutenção de um teor de Ni 15 ΡΕ1874973 elevado, torna a fase de endurecimento NiAl mais presente e é um factor essencial para melhorar a resistência à tração.

As adições de B e Nb das amostras D e E, respectivamente, não são necessárias para a obtenção de resistências mecânicas elevadas visadas prioritariamente na invenção.

Experiências adicionais realizadas nomeadamente sobre a amostra C permitiram determinar que além dos tratamentos recebidos, um revenido de amaciamento a uma temperatura de pelo menos 600°C antes da colocação em solução era necessário para obter uma completa recristalização do aço aquando da colocação em solução. Este revenido de amaciamento pode, por exemplo, ser efectuado a 650°C durante 8h e ser seguido de um arrefecimento ao ar. Graças a isso, os produtos brutos de transformação termomecânica podem facilmente passar por operações de acabamento (rectificação, torneamento, maquinação ...) conferindo à peça a sua forma definitiva.

Depois deste revenido de amaciamento a 650°C durante 8h e arrefecimento ao ar, uma colocação em solução a 935°C durante 1 hora seguida de um arrefecimento em óleo, em seguida um tratamento criogénico a -80°C durante 8h, em seguida um aliviamento de tensões a 200°C durante 8h (em provetes de tração) ou 16h (em provetes de resiliência), em seguida um envelhecimento a 500°C durante 12h seguido de um 16 ΡΕ1874973 arrefecimento ao ar, permitiram obter um tamanho de grão ASTM de 8 e as seguintes propriedades mecânicas: - no sentido longitudinal, a 20°C: Rm = 2271 MPa; Rpo,2 = 1983 MPa; A5d = 11,8%; Z = 57%; KV = 27 J; - no sentido transversal a 20°C: Rm = 2273 MPa; Rp0,2 = 2023 MPa; A5d = 8,8%; Z = 41%; KV = 22 a 24 J; - no sentido longitudinal a 400°C: Rm = 1833 MPa; Rp0,2 = 1643 MPa; A5d = 11,1%; Z = 58%.

No sentido longitudinal a 20°C, tem-se portanto um excelente compromisso entre a resistência à tração, ductilidade e resiliência. No sentido transversal, os valores de resiliência permanecem aceitáveis. E a 400°C, a resistência à tração permanece muito elevada, e o aço da invenção responde pois muito bem aos problemas colocados.

De maneira geral, um método optimizado de tratamento térmico do aço de acordo com a invenção para a obtenção final de uma peça apresentando as propriedades desejadas é, depois de forjar o esboço da peça e antes da conclusão proporcionando à peça a sua forma final: - revenido de amaciamento a 600-675°C durante 4 a 20h seguido de um arrefecimento ao ar; - colocação em solução a 900-1000°C durante pelo menos lh, seguida de um arrefecimento em óleo ou ao ar suficientemente rápido para evitar a precipitação de carbonetos intergranulares na matriz da austenite; - opcionalmente um tratamento criogénico a -50°C ou menos, de preferência a -80°C ou menos, para transformar 17 ΡΕ1874973 toda a austenite em martensite, sendo a temperatura inferior a 200°C ou de preferência a Ms, pelo menos um dos ditos tratamentos durante pelo menos 2h; para as composições tendo nomeadamente um teor em Ni relativamente baixo, este tratamento criogénico é menos útil; - opcionalmente um tratamento de amaciamento da martensite bruta de têmpera efectuado a 150-250°C durante 4-16h, seguido de um arrefecimento ao ar calmo; - envelhecimento de endurecimento a 475-600°C, de preferência de 490-525°C durante 5-20h.

As aplicações privilegiadas do aço de acordo com a invenção são as peças de resistência para mecânica e elementos de estrutura, para as quais se deve ter a frio uma resistência à tração entre 2200MPa e 2350MPa, combinada com valores de ductilidade e de resiliência pelo menos equivalentes aos dos melhores aços de alta resistência, e a quente (400°C) uma resistência à tração da ordem de 1800 MPa, assim como propriedades de fadiga ideais. O aço de acordo com a invenção também tem a vantagem de ser cementável e possível de sofrer nitruração. Pode-se, portanto, dar ás peças que o utilizam uma resistência à abrasão elevada. Isto é particularmente vantajoso nas aplicações consideradas que têm sido citadas.

Lisboa, 1 de Março de 2012

Claims

1 ΡΕ1874973 REIVINDICAÇÕES 1. Aço caracterizado por a sua composição ser, em percentagem de peso: - c = = 0,18 - 0,30% - Co = 5-7% - Cr = 2-5% - AI = 1-2% - Mo + W/2 =1-4% - V = = vestígios - 0,3% - Nb = vestígios - 0,1% - B = = vestígios - 50 ppm - Ni = 10,5 - 15% com Ni> 7 + 3,5 AI - Si = vestígios - 0,4% - Mn = vestígios - 0,4% - Ca = vestígios - 500 ppm - Terras raras = vestígios - 500 ppm - Ti = vestígios - 500 ppm - O = vestígios - 200ppm se o aço é obtido por metalurgia dos pós, ou vestígios - 50 ppm se o aço é obtido por elaboração ao ar ou sob vácuo a partir de metal líquido - N = = vestígios - 100 ppm - S = = vestígios - 50 ppm - Cu = vestígios - 1% - P = = vestígios - 200 ppm sendo o restante ferro e impurezas inevitáveis resultantes da elaboração.

2 ΡΕ1874973 2. Aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por conter C = 0,20 - 0,25%.

3. Aço de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por conter Cr = 2 - 4%.

4. Aço de acordo com uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado por conter Al = 1 - 1,6%, de preferência 1,4 - 1,6%.

5. Aço de acordo com uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado por conter Moã 1%.

6. Aço de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado por conter Mo + W/2 =1-2%.

7. Aço de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado por conter V = 0,2 - 0,3%.

8. Aço de acordo com uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado por conter Nb = vestígios - 0,05%.

9. Aço de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado por conter Si = vestígios - 0,25%, de preferência vestígios - 0,10%.

10. Aço de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado por conter Mn = vestígios - 0,25%, de preferência vestígios - 0,10%. 3 ΡΕ1874973

11. Aço de acordo com a 10, caracterizado por conter

12. Aço de acordo com a 11, caracterizado por conter

13. Aço de acordo com a 12, caracterizado por conter preferência vestígios - 10 ppm.

14. Aço de acordo com a 13, caracterizado por conter preferência vestígios - 5 ppm.

15. Aço de acordo com a 14, caracterizado por conter uma das reivindicações de 1 Ti = vestígios - 100 ppm. uma das reivindicações de 1 O = vestígios - 10 ppm. uma das reivindicações de 1 N = vestígios - 50 ppm, de uma das reivindicações de 1 S = vestígios - 10 ppm, de uma das reivindicações de 1 P = vestígios - 100 ppm.

16. Aço de acordo com uma das reivindicações de 1 a 15, caracterizado por a sua temperatura de transformação martensítica Ms ser maior ou igual a 140°C, com Ms = 550-350 x C% - 40 x Mn% - 17 x Cr% - 10 x Mo% - 17 x Ni% - 8 x W% - 35 x V% - 10 x Cu% - 10 x Co% + 30 x Al% °C.

17. Processo de fabricação de uma peça em aço, caracterizado por comportar as seguintes etapas antes da conclusão da peça dando-lhe sua forma final: - a preparação de um aço tendo a composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a 16/ - o forjamento deste aço; 4 ΡΕ1874973 - um revenido de amaciamento a 600-675°C durante 4 a 20h seguido de um arrefecimento ao ar; - uma colocação em solução a 900-1000°C durante pelo menos lh, seguido por um arrefecimento em óleo ou ao ar suficientemente rápido para evitar a precipitação de carbonetos intergranulares na matriz da austenite; - um envelhecimento de endurecimento a 475-600°C, de preferência 490-525°C durante 5-20h.

18. Processo de fabricação de uma peça em aço de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por comportar ainda um tratamento criogénico a -50°C ou mais baixo, de preferência a -80°C ou mais baixo, para transformar toda a austenite em martensite, sendo a temperatura inferior a 200°C ou de preferência a Ms, durando pelo menos um dos ditos tratamentos pelo menos 2h;

19. Processo de fabricação de uma peça em aço de acordo com uma das reivindicações 17 ou 18, caracterizado por comportar ainda um tratamento de amaciamento da martensite bruta de têmpera realizado a 150-250°C durante 4-16h, seguido de um arrefecimento em ar calmo.

20. Processo de fabricação de uma peça de aço de acordo com uma das reivindicações de 17 a 19, caracterizado por a peça também ser sujeita a uma cementação ou uma nitruração.

21. Peça mecânica ou peça para elemento de 5 ΡΕ1874973 estrutura, caracterizada por ser fabricada de acordo com o processo de uma das reivindicações 17 a 20.

22. Peça mecânica de acordo com a reivindicação 21, caracterizada por ser um eixo de transmissão de motor. Lisboa, 1 de Março de 2012 1 ΡΕ1874973 REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento da patente Europeia. Ainda que tenha sido tomado o devido cuidado ao compilar as referências, podem não estar excluídos erros ou omissões e o IEP declina quaisquer responsabilidades a esse respeito. Documentos de patentes citadas na descrição • US 5393488 A · US 5393388 A