PT2721189T - Liga de aço resistente a choque endurecível ao ar, métodos de produção das ligas e artigos que incluem as ligas - Google Patents

Liga de aço resistente a choque endurecível ao ar, métodos de produção das ligas e artigos que incluem as ligas Download PDF

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Description

DESCRIÇÃO
LIGA DE AÇO RESISTENTE A CHOQUE ENDURECÍVEL AO AR, MÉTODOS DE PRODUÇÃO DAS LIGAS E ARTIGOS QUE INCLUEM AS LIGAS
ANTECEDENTES DA TECNOLOGIA CAMPO DA TECNOLOGIA A presente revelação é direcionada ao campo de ligas de aço resistentes ao choque endurecíveis ao ar e artigos que utilizam essas ligas.
DESCRIÇÃO DOS ANTECEDENTES DA TECNOLOGIA A presente revelação refere-se a ligas de aço endurecíveis ao ar inovadoras que exibem resistência, dureza e robustez favoráveis. As ligas de aço endurecíveis ao ar de acordo com a presente revelação podem ser utilizadas, por exemplo, para fornecer proteção contra choque e/ou explosão para estruturas e veículos e, além disso, podem ser incluídas em vários outros artigos de fabrico. A presente revelação refere-se a métodos de processamento de determinadas ligas de aço que aperfeiçoam a resistência à fragmentação e deformação dinâmica e residual associada a eventos de explosão.
Os materiais atuais para proteção contra choque e explosão são, predominantemente, aços de Blindagem Homogénea Laminada de Classe 2 (RHA), sob a especificação do Exército dos EUA MIL-DTL-12506J, e outros aços macios pretendidos para utilização em áreas em que a resistência máxima a taxas altas de cargas de choque é necessária e em que resistência à penetração por munição perfuradora de blindagem é de importância secundária. Os aços RHA de Classe 2 são arrefecidos por água e revenidos para uma dureza máxima de 302 HBW (Número de Dureza de Brinell) para conferir ductilidade e resistência a impacto. Essa classe de aços RHA é, portanto, principalmente pretendida para utilização como proteção contra minas terrestres antitanque, granadas de mão, projéteis explosivos e outras armas que produzem explosões. Os aços RHA de Classe 2 especificados de acordo com MIL-DTL-12560J, e outros aços macios, entretanto, carecem tipicamente de alta dureza e resistibilidade para resistir de modo significativo à fragmentação e deformação dinâmica e residual associadas a eventos de explosão.
Os aços RHA de Classe 2 são, tipicamente, aços de carbono de liga fraca que obtêm as suas propriedades por meio de tratamento térmico (austenização), arrefecimento brusco por água e revenimento. 0 arrefecimento brusco por água pode ser desvantajoso devido ao facto de que pode resultar em distorção excessiva de e geração de stresse residual no aço. Os aços arrefecidos bruscamente também podem exibir grandes zonas afetadas pelo calor (HAZ) após a soldagem. Além disso, os aços arrefecidos bruscamente por água exigem um tratamento térmico adicional após a formação a quente, seguida pelo arrefecimento brusco por água e revenimento para restaurar as propriedades mecânicas desej adas.
Consequentemente, seria vantajoso fornecer uma liga de aço que exibe resistibilidade superior e alta ductilidade e robustez, em comparação com os aços de carbono de liga fraca RHA de Classe 2, que podem obter propriedades mecânicas desejadas necessárias para reduzir a deformação residual e dinâmica que ocorre num evento de explosão, e que elimina ou reduz os problemas associados ao arrefecimento brusco por água dos materiais de RHA de Classe 2.
SUMÁRIO A invenção fornece uma liga de aço endurecível ao ar revenida, de acordo com a reivindicação 1, das reivindicações anexas. A invenção fornece adicionalmente um método de tratamento térmico de uma liga de aço endurecível ao ar arrefecida por ar e austenizada, de acordo com a reivindicação 14, das reivindicações anexas. De acordo com um aspeto da presente revelação, uma liga de aço endurecível ao ar revenida, compreende, em percentagem em peso: 0,18 a 0,26 de carbono; 3,50 a 4,00 de níquel; 1,60 a 2,00 de cromo; 0 até 0,50 de molibdênio; 0,80 a 1,20 de manganês; 0,25 a 0,45 de silício,· 0 a menos do que 0,005 de titânio; 0 a menos do que 0,020 de fósforo; 0 até 0,005 de boro; 0 até 0,003 de enxofre; ferro; e impurezas incidentais. A liga de aço endurecível ao ar revenida tem uma dureza de Brinell numa faixa de 360 HBW a 467 HBW.
De acordo com outro aspeto não limitador da presente revelação, um artigo de fabrico compreende uma liga de aço endurecível ao ar revenida de acordo com a presente revelação. Esse artigo de fabrico pode ser selecionado a partir de ou pode incluir um artigo selecionado a partir de, por exemplo, uma blindagem de aço, um casco de proteção contra explosão, um casco em formato de V de proteção contra explosão, uma parte inferior de veículo de proteção contra explosão e um invólucro de proteção contra explosão.
De acordo com ainda outro aspeto da presente revelação, um método de tratamento térmico de uma liga de aço endurecível ao ar arrefecida por ar e austenizada compreende: fornecer uma liga de aço endurecível ao ar arrefecida por ar e austenizada; tratamento térmico de revenimento da liga de aço endurecível ao ar arrefecida por ar e austenizada por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 12 horas a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F); e arrefecer por ar a liga de aço endurecível ao ar revenida até à temperatura ambiente.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Determinados recursos e vantagens de formas de realização não limitadoras de métodos descritos no presente documento podem ser melhor compreendidos a título de referência aos desenhos anexos em que: A Figura 1 é um fluxograma de uma forma de realização não limitadora de acordo com a presente revelação de um método de tratamento térmico de uma liga de aço endurecível ao ar arrefecida por ar e austenizada; A Figura 2 é um gráfico de dureza de Brinell como uma função de teor de carbono para determinadas formas de realização não limitadoras das ligas de aço de acordo com a presente revelação; A Figura 3 é um gráfico de dureza de Brinell como uma função de teor de carbono e tratamento térmico de revenimento para determinadas formas de realização não limitadoras de ligas de aço de acordo com a presente revelação; A Figura 4 é um gráfico de dureza de Brinell como uma função de teor de carbono para determinadas formas de realização não limitadoras de ligas de aço de acordo com a presente revelação, incluindo amostras de lingote de escala de laboratório; A Figura 5 é um gráfico de dureza de Brinell como uma função de teor de carbono e tratamento térmico de revenimento para determinadas formas de realização não limitadoras de ligas de aço de acordo com a presente revelação, incluindo amostras de lingote de escala de laboratório; A Figura 6 é um gráfico de várias propriedades de tração como uma função de teor de carbono para determinadas formas de realização não limitadoras de ligas de aço endurecíveis ao ar de acordo com a presente revelação e para uma amostra de uma placa de liga de Blindagem de Aço Especial de Alta Durabilidade ATI 500-MIL ; e A Figura 7 é um gráfico de valores de robustez de entalhes em V de Charpy determinados a -4 0 °C como uma função de teor de carbono para determinadas formas de realização de ligas de aço endurecíveis ao ar de acordo com a presente revelação e para uma amostra de uma placa de liga de Blindagem de Aço Especial de Alta Durabilidade ATI 500-MIL®. 0 leitor entenderá os detalhes anteriores, bem como outros, ao considerar a seguinte descrição detalhada de determinadas formas de realização não limitadoras de ligas, artigo de fabrico e métodos de acordo com a presente revelação.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE DETERMINADAS FORMAS DE REALIZAÇÃO NÃO LIMITADORAS
Deve ser compreendido que determinadas descrições das formas de realização reveladas no presente documento foram simplificadas para ilustrar apenas aqueles elementos, recursos e aspetos que são relevantes para uma compreensão clara das formas de realização reveladas, enquanto elimina, para propósitos de clareza, outros elementos, recursos e aspetos. As pessoas que têm habilidade comum na técnica, mediante a consideração da presente descrição das formas de realização reveladas, reconhecerão que outros elementos e/ou recursos podem ser desejáveis numa implantação particular ou aplicação das formas de realização reveladas. No entanto, devido ao facto de que esses outros elementos e/ou recursos podem ser prontamente determinados e implantados por pessoas que têm habilidade comum na técnica, mediante a consideração da presente descrição das formas de realização reveladas, e não são, portanto, necessários para uma compreensão completa das formas de realização reveladas, uma descrição desses elementos e/ou recursos não é fornecida no presente documento. Como tal, deve ser compreendido que a descrição apresentada é meramente exemplificativa e ilustrativa das formas de realização reveladas e não é destinada a limitar o âmbito da invenção, conforme definido apenas pelas reivindicações.
Além disso, qualquer faixa numérica recitada no presente documento é destinada a incluir todas as subfaixas subsumidas no mesmo. Por exemplo, uma faixa de "1 a 10" é destinada a incluir todas as subfaixas entre (e incluindo) o valor mínimo citado de 1 e o valor máximo citado de 10, isto é, que tem um valor mínimo igual ou maior do que 1 e um valor máximo igual ou menor do que 10. Qualquer limitação numérica máxima citada no presente documento é destinada a incluir todas as limitações numéricas inferiores subsumidas no mesmo e qualquer limitação numérica mínima citada no presente documento é destinada a incluir todas as limitações numéricas superiores subsumidas no mesmo. Consequentemente, os requerentes reservam o direito de emendar a presente revelação, incluindo as reivindicações, para citar expressamente qualquer subfaixa subsumida dentro das faixas citadas expressamente no presente documento.
Os artigos gramaticais "um (1)", "um", "uma" "o" e "a", conforme utilizados no presente documento, são destinados a incluir "pelo menos um" ou "um ou mais", salvo indicado de outro modo. Portanto, os artigos são utilizados no presente documento para se referir a um ou mais (isto é, pelo menos um) dos objetos gramaticais do artigo. A título de exemplo, "um componente" significa um ou mais componentes e, portanto, possivelmente, mais de um componente é contemplado e pode ser empregue ou utilizado numa implantação das formas de realização descritas.
Qualquer patente, publicação, ou outro material de revelação que se diz ser incorporado, total ou parcialmente, a título de referência no presente documento é incorporado no presente documento apenas até ao ponto em que o material incorporado não entre em conflito com definições existentes, declarações ou outro material de revelação apresentado nesta revelação. Como tal, e até ao ponto necessário, a revelação, conforme apresentada no presente documento, suplanta qualquer material conflitante incorporado no presente documento a título de referência.
Qualquer material, ou porções do mesmo, que se diz ser incorporado a título de referência no presente documento, mas que entra em conflito com definições existentes, declarações ou outro material de revelação apresentado no presente documento é apenas incorporado até ao ponto em que nenhum contacto surja entre aquele material incorporado e o material de revelação existente. A presente revelação inclui descrições de várias formas de realização. Deve ser compreendido que todas as formas de realização descritas no presente documento são exemplificativas, ilustrativas e não limitadoras. Portanto, a invenção não é limitada pela descrição das várias formas de realização exemplificativas, ilustrativas e não limitadoras. Ao invés disso, a invenção é definida apenas pelas reivindicações, que pode ser emendada para recitar quaisquer recursos expressa ou inerentemente descrita em ou suportada expressa ou inerentemente pela presente revelação.
Os aspetos da presente revelação incluem formas de realização não limitadoras de ligas de aço de robustez intermediária, dureza intermediária e resistibilidade alta endurecíveis ao ar, em comparação a determinadas ligas de aço endurecíveis ao ar conhecidas e artigos fabricados a partir de ou que inclui as ligas de aço. Um aspeto das formas de realização das ligas de aço endurecíveis ao ar de acordo com a presente revelação é que enquanto as ligas são de auto-revenimento, determinou-se que a condução de um tratamento térmico de revenimento adicional numa faixa de temperatura de cerca de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F) , após a austenização e arrefecimento por ar, dota as ligas de limite de elasticidade maior sem reduzir a ductilidade ou resistência à fratura da liga. A observação de que o limite de elasticidade da liga aumentou sem afetar negativamente a ductilidade ou resistência à fratura foi surpreendente, inesperada e contraintuitiva, dado que as ligas de aço revertidas e arrefecidas convencionais que incluem teor de carbono comparável exibem, tipicamente, resistibilidade reduzida juntamente com ductilidade e resistência à fratura maior mediante o revenimento.
Os exemplos de artigos de fabrico que poderiam beneficiar de serem formados a partir de ou de incluir as formas de realização das ligas de aço endurecíveis ao ar de acordo com a presente revelação incluem placas de blindagem de aço contra explosão para veículos ou estruturas. Outros artigos de fabrico que beneficiariam de serem formados a partir de ou de incluir as formas de realização das ligas de acordo com a presente revelação serão evidentes a partir de uma consideração da seguinte descrição adicional de formas de realização.
Conforme utilizado no presente documento, uma "liga de aço endurecível ao ar" e um "aço endurecível ao ar" refere-se a uma liga de aço que não requer o arrefecimento num líquido para alcançar a dureza-alvo. Ao invés disso, o endurecimento pode ser alcançado numa liga de aço endurecida ao ar através do arrefecimento a partir de temperatura alta para temperatura apenas em ar. Conforme utilizado no presente documento, "endurec imento ao ar" refere-se ao arrefecimento de uma liga de aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação em ar para alcançar a dureza-alvo. A dureza-alvo numa faixa de cerca de 350 HBW a cerca de 460 HBW pode ser obtida pelo endurec imento ao ar de uma liga de aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação. Devido ao facto de as ligas de aço endurecíveis ao ar não exigirem arrefecimento por líquido para alcançar a dureza-alvo, os artigos que incluem ligas de aço endurecíveis ao ar, como, por exemplo, placas de liga de aço endurecível ao ar, não estão sujeitos ao grau de distorção e deformação que pode ocorrer quando se arrefece por líquido as ligas para reduzir rapidamente a sua temperatura. As ligas de aço endurecíveis ao ar de acordo com a presente revelação podem ser processadas com a utilização de técnicas de tratamento térmico convencionais, como austenização e, então, arrefecidas por ar e, opcionalmente, revenidas, para formar uma placa de blindagem de aço homogénea ou outro artigo, sem a necessidade de tratamento térmico adicional e/ou arrefecimento por líquido do artigo para alcançar a dureza-alvo .
Conforme utilizado no presente documento, "austenizar" e "austenitizar" referem-se ao aquecimento de um aço para uma temperatura acima da faixa de transformação para que a fase de ferro do aço consista essencialmente na microestrutura de austenite. Tipicamente, uma "temperatura austenizante" para uma liga de aço é uma temperatura acima de 648,9 °C (1.200°F) . Conforme utilizado no presente documento, "auto-revenimento" refere-se à tendência das ligas de aço endurecíveis ao ar da presente revelação de precipitar parcialmente carbono de porções da fase martensítica formada durante o arrefecimento por ar, que forma uma dispersão fina de carbonetos de ferro numa matriz de α-ferro, e o que aumenta a robustez da liga de aço. Conforme utilizado no presente documento, "revenimento" e "tratamento térmico de revenimento" referem-se ao aquecimento de uma liga de aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação após a austenização e arrefecimento por ar da liga, e que resulta num aumento no limite de elasticidade sem reduzir a ductilidade e resistência à fratura da liga. Conforme utilizado no presente documento, "homogeneização" refere-se a um tratamento térmico de liga aplicado para tornar a química e microestrutura da liga substancialmente consistente por toda a liga.
De acordo com uma forma de realização não limitadora, uma liga de aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação compreende, consiste essencialmente em ou consiste em percentagem em peso: 0,18 a 0,26 de carbono; 3,50 a 4,00 de níquel; 1,60 a 2,00 de cromo; 0 até 0,50 de molibdénio; 0,80 a 1,20 de manganês; 0,25 a 0,45 de silício; 0 a menos do que 0,005 de titânio; 0 a menos do que 0,020 de fósforo; 0 até 0,005 de boro; 0 até 0,003 de enxofre; ferro,· e impurezas incidentais. Em determinadas formas de realização não limitadoras de uma liga de acordo com a presente revelação, as impurezas incidentais consistem em elementos residuais que satisfazem os requisitos da Especificação do Exército dos EUA MIL-DTL-12506J.
Em determinadas formas de realização não limitadoras das ligas de aço de acordo com a presente revelação, limites máximos para determinadas impurezas incidentais incluem, em percentagem em peso: 0,25 de cobre; 0,03 de azoto; 0,10 de zircónio; 0,10 de alumínio; 0,01 de chumbo; 0,02 de estanho; 0,02 de antimónio; e 0,02 de arsénico. Noutra forma de realização não limitadora de uma liga de aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação, o nível de molibdénio está numa faixa de 0,40 a 0,50 por cento em peso. Observou-se que adições de molibdénio podem aumentar a resistibilidade e resistência à corrosão de um aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação.
Conforme descrito, após a austenização e arrefecimento por ar, uma liga de aço endurecível ao ar, de acordo com a presente revelação, exibe uma dureza de Brinell numa faixa de 352 HBW a 460 HBW, conforme avaliado de acordo com ASTM E10-10, "Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials", ASTM International, West Conshohocken, Pa. Todos os valores de dureza de Brinell relatados na presente descrição foram determinados com a utilização da técnica descrita na especificação ASTM E10-10.
Além disso, conforme descrito, após a austenização e arrefecimento por ar, uma liga de aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação tem uma dureza de Brinell numa faixa de 352 HBW a 460 HBW; uma resistibilidade à tração máxima numa faixa de 1.296 MPa (188 ksi) a 1.1641 MPa (238 ksi); um limite de elasticidade numa faixa de 917 MPa (133 ksi) a 1.007 MPa (146 ksi); uma percentagem de alongamento numa faixa de 14% a 15%; e um valor de Charpy com entalhe em V a -40° C. numa faixa de 42 J (31 ft-lb) a 72 J (53 ft-lb). 0 teste de tração relatado na presente descrição foi conduzido de acordo com AS TM E8/E8M-09, "Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials". O teste de Charpy com entalhe em V foi conduzido de acordo com ASTM E2248-09, "Standard Test Method for Impact Testing of Miniaturized Charpy V-Notch Specimens". Como é conhecido na técnica, o teste de impacto de Charpy com entalhe em V é um teste de impacto de taxa de tensão rápido que mede a capacidade da liga de absorver energia, fornecendo, assim, uma medida de robustez da liga.
Numa forma de realização da invenção, após a austenização e arrefecimento por ar de uma liga de aço endurecível ao ar conforme descrito para dotar a liga de uma dureza de Brinell na faixa de 352 HBW a 460 HBW, a liga é revenida a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F) por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas (tempo no forno), resultando num aumento da dureza de Brinell da liga de aço para a faixa de 360 HBW a 467 HBW.
Após a austenização e arrefecimento por ar de uma liga de aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação para fornecer dureza na faixa de 3 52 HBW a 460 HBW e, então, revenimento da liga por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F), determinadas formas de realização da liga de aço endurecível ao ar têm uma dureza de Brinell numa faixa de 360 HBW a 467 HBW; uma resistibilidade à tração máxima numa faixa de 1.296 MPa (188 ksi) a 1.641 MPa (238 ksi) ; um limite de elasticidade numa faixa de 917 MPa (133 ksi) a 1.207 MPa (175 ksi); uma percentagem de alongamento numa faixa de 14% a 16%; e um valor de Charpy com entalhe em V a -40 °C numa faixa de 42 J (31 ft-lb) a 72 J (53 ft-lb).
Um aspeto surpreendente e inesperado de acordo com a presente revelação é a observação de que quando determinadas ligas de aço endurecíveis ao ar, de acordo com a presente revelação, que foram austenizadas, arrefecidas por ar e auto-revenidas são submetidas adicionalmente a um tratamento térmico de revenimento por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas e a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F), o limite de elasticidade das ligas aumenta por tanto quanto 20%, sem reduzir a percentagem de alongamento e resistência ao impacto de Charpy com entalhe em V determinada a -40 °C das ligas. Conforme explicado acima, essa característica observada foi surpreendente e inesperada pelo menos pelo motivo de que as ligas de aço arrefecidas por água e revenidas tradicionais que incluem teor de carbono semelhante exibem resistibilidade reduzida e maior ductilidade e resistência à fratura mediante o revenimento.
De acordo com outra forma de realização não limitadora, uma liga de aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação compreende, consiste essencialmente em ou consiste em percentagem em peso: 0,18 a 0,24 de carbono; 3,50 a 4,00 de níquel: 1,60 a 2,00 de cromo; 0 até 0,50 de molibdénio; 0,80 a 1,20 de manganês; 0,25 a 0,45 de silício; 0 a menos do que 0,005 de titânio; 0 a menos do que 0,020 de fósforo; 0 até 0,005 de boro; 0 até 0,003 de enxofre; ferro; e impurezas incidentais. Em determinadas formas de realização não limitadoras de uma liga de acordo com a presente revelação, as impurezas incidentais consistem em elementos residuais que satisfazem os requisitos da Especificação do Exército dos EUA MIL-DTL-12506J. Em determinadas formas de realização não limitadoras das ligas de aço de acordo com a presente revelação, limites máximos para determinadas impurezas incidentais incluem, em percentagem em peso: 0,25 de cobre; 0,03 de azoto; 0,10 de zircónio; 0,10 de alumínio,· 0,01 de chumbo; 0,02 de estanho; 0,02 de antimónio; e 0,02 de arsénico. Noutra forma de realização não limitadora de uma liga de aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação, o nível de molibdénio está numa faixa de 0,40 a 0,50 por cento em peso. Observou-se que adições de molibdénio podem aumentar a resistibilidade e resistência à corrosão de um aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação.
Após a austenização e arrefecimento por ar, a liga de aço endurecível ao ar tem uma dureza de Brinell numa faixa de 352 HBW a 459 HBW; uma resistibilidade à tração máxima numa faixa de 1.296 MPa (188 ksi) a 1.634 MPa (237 ksi); um limite de elasticidade numa faixa de 917 MPa (133 ksi) a 1.007 MPa (146 ksi); uma percentagem de alongamento numa faixa de 14% a 17%; e um valor de Charpy com entalhe em V a -40° C. numa faixa de 50 J (37 ft-lb) a 72 J (53 ft-lb).
Após a austenização e arrefecimento por ar de uma liga de aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação para fornecer dureza na faixa de 352 HBW a 459 HBW e, então, revenimento da liga por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F), determinadas formas de realização da liga de aço endurecível ao ar têm uma dureza de Brinell numa faixa de 360 HBW a 459 HBW; uma resistibilidade à tração máxima numa faixa de 1.296 MPa (188 ksi) a 1.634 MPa (237 ksi); um limite de elasticidade numa faixa de 917 MPa (133 ksi) a 1.089 MPa (158 ksi); uma percentagem de alongamento numa faixa de 15% a 17%; e um valor de Charpy com entalhe em V a -40 °C numa faixa de 50 J (37 ft-lb) a 72 J (53 ft-lb).
Um aspeto inesperado e surpreendente de determinadas ligas de aço endurecíveis ao ar de acordo com a presente revelação é a observação de que quando as ligas de auto-revenimento endurecíveis ao ar arrefecidas por ar e austenizadas de acordo com a presente revelação são submetidas adicionalmente a um tratamento térmico de revenimento por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas e a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F), o limite de elasticidade das ligas de aço endurecíveis ao ar de acordo com a presente revelação, numa forma de realização não limitadora, aumenta por até 8% e a percentagem de alongamento e resistência ao impacto de Charpy com entalhe em V a -40 °C não aumenta. Conforme explicado acima, essa característica observada foi surpreendente e inesperada dado de que as ligas de aço arrefecidas por água e revenidas tradicionais que incluem teor de carbono semelhante exibem resistibilidade reduzida e maior ductilidade e resistência à fratura mediante o revenimento.
De acordo com outra forma de realização não limitadora, uma liga de aço endurecivel ao ar de acordo com a presente revelação compreende, consiste essencialmente em ou consiste em percentagem em peso: 0,18 a 0,21 de carbono; 3,50 a 4,00 de níquel; 1,60 a 2,00 de cromo; 0 até 0,50 de molibdénio; 0,80 a 1,20 de manganês; 0,25 a 0,45 de silício; 0 a menos do que 0,005 de titânio; 0 a menos do que 0,020 de fósforo; 0 até 0,005 de boro; 0 até 0,003 de enxofre; ferro; e impurezas incidentais. Em determinadas formas de realização não limitadoras de uma liga de acordo com a presente revelação, as impurezas incidentais consistem em elementos residuais que satisfazem os requisitos da Especificação do Exército dos EUA MIL-DTL-12506J. Em determinadas formas de realização não limitadoras das ligas de aço de acordo com a presente revelação, limites máximos para determinadas impurezas incidentais incluem, em percentagem em peso: 0,25 de cobre; 0,03 de azoto; 0,10 de zircónio; 0,10 de alumínio; 0,01 de chumbo; 0,02 de estanho; 0,02 de antimónio; e 0,02 de arsénico. Noutra forma de realização não limitadora de uma liga de aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação, o nível de molibdénio está numa faixa de 0,40 a 0,50 por cento em peso. Observou-se que adições de molibdénio podem aumentar a resistibilidade e resistência à corrosão de um aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação.
Nessa forma de realização, a liga de aço endurecível ao ar exibe uma dureza de Brinell numa faixa de 352 HBW a 433 HBW; uma resistibilidade à tração máxima numa faixa de 1.296 MPa (188 ksi) a 1.434 MPa (208 ksi) ; um limite de elasticidade numa faixa de 917 MPa (133 ksi) a 979 MPa (142 ksi) ; uma percentagem de alongamento numa faixa de 16% a 17%; e um valor de Charpy com entalhe em V a -40° C. numa faixa de 60 J (44 ft-lb) a 72 J (53 ft-lb).
Após a austenização e arrefecimento por ar de uma liga de aço endurecível ao ar de acordo com a presente revelação para fornecer dureza na faixa de 352 HBW a 433 HBW e, então, revenimento da liga por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F), determinadas formas de realização da liga de aço endurecível ao ar têm uma dureza de Brinell numa faixa de 360 HBW a 433 HBW; uma resistibilidade à tração máxima numa faixa de 1.296 MPa (188 ksi) a 1.634 MPa (237 ksi); um limite de elasticidade numa faixa de 917 MPa (133 ksi) a 1.007 MPa (146 ksi); uma percentagem de alongamento numa faixa de 15% a 16%; e um valor de Charpy com entalhe em V a -40 °C numa faixa de 60 J (44 ft-lb) a 72 J (53 ft-lb).
Um aspeto inesperado e surpreendente de determinadas ligas de aço endurecíveis ao ar da presente revelação é a observação de que quando as ligas de auto-revenimento endurecíveis ao ar arrefecidas por ar e austenizadas de acordo com a presente revelação são submetidas adicionalmente a um tratamento térmico de revenimento por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas e a uma temperatura de revenimento numa faixa de 14 9 °C (300°F) a 232 °C (450°F), o limite de elasticidade das ligas de aço endurecíveis ao ar de acordo com a presente revelação, numa forma de realização não limitadora, aumenta por até 3% e a percentagem de alongamento e resistência ao impacto de Charpy com entalhe em V a -40 °C não aumenta. Conforme explicado acima, essa observação é o oposto do que é observado em ligas de aço arrefecidas por água e revenidas tradicionais com teor de carbono semelhante, que mostram uma redução em resistibilidade e um aumento em ductilidade e resistência à fratura mediante revenimento.
Outro aspeto de acordo com a presente revelação é direcionado para artigos de fabrico formados a partir de ou que compreendem uma liga de acordo com a presente revelação. Devido ao facto de as ligas de aço endurecíveis ao ar reveladas no presente documento combinarem alta resistibilidade, dureza intermediária e robustez, em comparação com determinadas ligas de aço endurecíveis ao ar conhecidas, as ligas de acordo com a presente revelação são particularmente bem adequadas para inclusão em artigos como estruturas e veículos pretendidos para proteção contra choque e/ou explosão. Os artigos de fabrico que podem ser formados a partir de ou incluir ligas de acordo com a presente revelação incluem, sem limitação, uma blindagem de aço, um casco de proteção contra explosão, um casco em formato de V de proteção contra explosão, uma parte inferior de veículo de proteção contra explosão e um invólucro de proteção contra explosão.
Ainda outro aspeto da presente revelação é direcionado para um método de tratamento térmico de uma liga endurecível ao ar arrefecida por ar e austenizada. Com referência ao diagrama de fluxo da Figura 1, uma forma de realização não limitadora de um método (10) de acordo com a presente revelação inclui: fornecer (12) uma liga de aço endurecível ao ar arrefecida por ar e austenizada; tratamento térmico de revenimento (14) da liga de aço endurecível ao ar arrefecida por ar e austenizada a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F) por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 12 horas (ou 4 horas a 10 horas) ; e arrefecimento por ar (16) da liga de aço endurecível ao ar revenida até à temperatura ambiente. Um tratamento de austenização é uma técnica conhecida por aqueles que têm habilidade comum em metalurgia e não precisa de ser discutido em detalhes no presente documento. As condições de austenização típicas incluem, por exemplo, aquecer a liga de aço para uma temperatura na faixa de 760 °C (1.400°F) a 927 °C (1.700°F) e reter a liga à temperatura por um período de tempo na faixa de cerca de 0,25 hora a cerca de 1 hora.
Os exemplos a seguir são destinados a descrever adicionalmente determinadas formas de realização não limitadoras de acordo com a presente revelação, sem restringir o âmbito da presente invenção. As pessoas que têm habilidade comum na técnica entenderão que variações dos exemplos a seguir são possíveis dentro do âmbito da invenção, que é definido apenas pelas reivindicações. EXEMPLO 1
Um lingote experimental afilado de 10,2 cm x 10,2 cm x 25,4 cm (4" x 4" x 10”) que pesa aproximadamente 22,7 Kg (50 lb) foi fabricado por fundição de indução a vácuo. A Tabela 1 lista a meta e química real do lingote experimental e a química real de um lingote de estoque da liga de Blindagem de Aço Especial de Alta Durabilidade ATI 500-MIL®. A liga de Blindagem de Aço Especial de Alta
Durabilidade ATI 500-MIL® é uma liga de aço especial forjada comercialmente disponível que tem dureza na faixa de 477 HBW a 534 HBW, é usada em aplicações de placa de blindagem, e está disponível junto à ATI Defense, Washington, PA, EUA.
Após a fundição, o calor experimental mostrado na Tabela 1, o topo quente foi removido e o material restante foi homogeneizado ao aquecer a liga a 1.121 °C (2050°F) por 4 horas (aproximadamente 1 hora por 2,54 cm (polegada) de espessura). EXEMPLO 2 0 lingote experimental e o lingote da liga de Blindagem de Aço Especial de Alta Durabilidade ATI 500-MIL® do Exemplo 1 foram cortados em pequenos pedaços para fundição num forno de têmpera. As diferentes razões dos dois metais foram combinadas no forno para criar fornadas de "botão" de 6,35 cm de altura x 3,18 cm de diâmetro (2,5" de altura x 1,25" de diâmetro). Cinco botões foram produzidos desta forma.
Os botões foram homogeneizados a 1.121 °C (2.050°F) por 1 hora e, então, forjados diretamente a partir de amostras planas de 3,18 cm (1,25") de diâmetro a 0,635 cm (0,25") de espessura, o que ajudou a eliminar a microestrutura fundida e formou um produto forjado. As amostras foram deixadas arrefecer por ar após o forjamento. As porções foram cortadas de cada botão para verificar a química. As químicas medidas são listadas na Tabela 2._
Após porções de química serem cortadas, a porção restante de cada um dos botões foi austenizada a 871 °C (1.600°F) por 15 minutos e deixada arrefecer por ar.
Um segmento de 2,54 cm x 7,62 cm 10,2 cm (1" x 3" x 4") foi cortado da peça restante de 7,62 cm x 10,2 cm x 17,8 cm (3" x 4" x 7") do lingote experimental. Esse segmento foi aquecido a 1.121 °C (2.050°F) por 1 hora e, então, diretamente forjado a partir da placa de 10,2 cm (4") de espessura para 5,08 cm (2") de espessura. A placa foi aquecida até 1.038 °C (1.900°F), retida na temperatura por 1 hora, acabada por laminação para uma placa de 2,54 cm (1") de espessura e deixada arrefecer por ar. Uma amostra química foi obtida da placa arrefecida (Amostra 6) (química mostrada na Tabela 2), e a placa foi, então, austenizada a 871 °C (1.600°F) por 1 hora e deixada arrefecer por ar. EXEMPLO 3
Uma única medição de dureza de Brinell e três medições de dureza de Rockwell C foram obtidas 0,0635 cm (0,025") abaixo da superfície para cada uma das cinco amostras de 0,635 cm (0,25") de espessura das fornadas de botão do Exemplo 2 e para a placa de 2,54 cm (1") de espessura preparada a partir do material experimental no Exemplo 2. As medições de dureza de Brinell foram conduzidas de acordo com ASTM E10 - 10, "Standard Test Method for Brinell
Hardness of Metallic Materials", ASTM International, West Conshohocken, PA. A dureza de Rockwell C foi medida de acordo com ASTM E18 - 08b, " Standard Test Methods for
Rockwell Hardness of Metallic Materials". Os valores de dureza de Rockwell C foram convertidos em valores de dureza de Brinell de acordo com ASTM E140 - 07 "Standard Hardness Conversion Tables for Metals Relationship Among Brinell Hardness, Vickers Hardness, Rockwell Hardness, Superficial Hardness, Knoop Hardness, and Scleroscope Hardness"".
Os valores de dureza são plotados na Figura 2. A Figura 2 também inclui valores de dureza típicos para a liga de Blindagem de Aço Especial de Alta Durabilidade ATI 500-MIL®. A Figura 2 mostra que as amostras que contêm mais que 0,24 por cento em peso de carbono exibem, em geral, valores de dureza maiores do que os botões 1 a 5, e o lingote experimental, que continha carbono numa faixa de 0,18 a 0,24 por cento em peso. EXEMPLO 4
Uma fatia de 0,635 cm (0,25") de espessura da placa de 2,54 cm (1") de espessura preparada no Exemplo 1 foi obtida. Como tal, a espessura da fatia preparada foi igual à espessura das cinco amostras de 0,635 cm (0,25") de espessura preparadas a partir das fornadas de botão do Exemplo 2, fornecendo seis amostras de espessura idêntica. Duas porções de 3,81 cm (1,5") x 1,91 cm (0,75") x 0,635 cm (0,25") de espessura foram preparadas a partir de cada uma das seis amostras, fornecendo doze porções totais. Uma porção derivada de cada amostra foi revenida a 14 9 °C (300°F) por 4 horas. A outra porção derivada de cada amostra foi revenida a 204 °C (400°F) por 4 horas. Uma única medição de dureza de Brinell e três medições de dureza de Rockwell C foram obtidas de 0,0635 cm (0,025") abaixo da superfície para cada uma das doze porções. A Figura 3 inclui os valores de dureza desse teste, juntamente com os resultados do teste de revenimento conduzido noutras temperaturas de revenimento.
Os dados plotados na Figura 3 indicam que o tratamento térmico de revenimento adicional não afeta de modo significativo a dureza medida das ligas de aço endurecíveis ao ar de acordo com formas de realização não limitadoras da presente revelação. EXEMPLO 5
Dois lingotes experimentais afilados de 10,2 cm x 10,2 cm x 25,4 cm (4" x 4" x 10") de tamanho laboratorial foram produzidos num forno de indução a vácuo. As químicas incluíam uma fornada de baixo carbono e uma fornada de alto carbono. As químicas-alvo dos lingotes são listadas na Tahpla 7
Após o derretimento, o topo quente foi removido de cada lingote. Os lingotes foram carregados num forno por 17 horas a 538 °C (1.000°F) , e foram, posteriormente, aquecidos para elevar a temperatura dos lingotes para 1.121 °C (2.050°F) e homogeneizados por 2 horas ao invés das 4 horas pretendidas. Os lingotes foram forjados de 10,2 cm (4") para 6,99 cm (2,75") de espessura em incrementos de 0,635 cm (0,25"), seguido por um reaquecimento de 25 minutos e, então, forjados para 5,08 cm (2") de espessura em incrementos de 0,635 cm (0,25").
Após o forjamento, cada amostra foi cortada ao meio e carregada num forno a 1.038 °C (1.900°F) por uma impregnação de uma hora à temperatura. As amostras foram, então, submetidas à laminação transversal para 3,81 cm (1,5") de espessura, submetidas a um reaquecimento de 20 minutos e laminadas para amostras de placa longa de 2,54 cm (1") de espessura x 20,3 cm (8") de largura x 25,4 cm (10") . Cada um dos dois lingotes rendeu duas amostras de placa dessas dimensões. Após a laminação, as amostras de placa foram austenizadas a 871 °C (1.600°F) por 1 hora e arrefecidas por ar em ar parado.
Conforme observado, as amostras foram apenas homogeneizadas por 2 horas ao invés das 4 horas pretendidas. Portanto, as amostras de placa austenizadas foram carregadas no interior de um forno por um período adicional de homogeneização. Durante o tempo em que as amostras de placa estavam a aquecer até a uma temperatura de homogeneização, decidiu-se que o tratamento homogeneizante destruiria a microestrutura forjada e laminada. Portanto, as amostras de placa foram removidas do forno. Naquele momento, as amostras de placa tinham atingido 638 °C (1.180°F) e tinham estado no forno por um total de 2 horas. Determinou-se que esse período adicional de tratamento térmico reveniu de modo eficaz as amostras de placa. Portanto, as placas foram austenizadas novamente a 871 °C (1.600°F) por 1 hora e arrefecidas por ar em ar parado. Oito cubos de 2,54 cm (1") foram cortados a partir de cada um de entre o material de baixo carbono e o material de alto carbono (com as químicas-alvo mostradas na Tabela 3) para testes de revenimento. A Tabela 4 mostra as condições de revenimento utilizadas e a dureza medida para cada uma das amostras revenidas. Três medições foram obtidas 0,0508 cm(0,020") abaixo da superfície de cada uma das amostras, e os valores de dureza mostrados na Tabela 4 são uma média das três medições, convertida em HBW a partir de HRc.
Os valores listados na Tabela 4 foram significativamente menores do que o esperado. Portanto, as amostras foram testadas novamente quanto à dureza de Brinell 0,0508 cm (0,020") abaixo da superfície. A Figura 4 mostra os valores de dureza sem revenimento em comparação com os valores de dureza medidos anteriormente para outras amostras. A Figura 5 mostra os valores de dureza com revenimento, com amostras de baixo carbono e alto carbono identificadas como as "Amostras de PES". Os dados plotados nas Figuras 4 e 5 indicam que o tratamento térmico de revenimento adicional não afeta de modo significativo a dureza medida das ligas de aço endurecíveis ao ar de acordo com formas de realização não limitadoras desta revelação. EXEMPLO 6
Com base nos resultados de escala de laboratório discutidos no presente documento e os dados de dureza das amostras de cubo de 2,54 cm (1") revenido das fornadas experimentais de baixo carbono (0,21 por cento em peso de C) e alto carbono (0,26 por cento em peso de C) mostrados na Tabela 3, várias das amostras de baixo carbono não estavam revenidas e, para propósitos de comparação, várias amostras adicionais foram revenidas a 204 °C (400°F) por 6 horas. Duas amostras de tração longitudinal redondas foram testadas; duas amostras de Entalhe em V de Charpy em TL e duas amostras de Entalhe em V de Charpy em LT foram testadas a -40 °C; e numa das amostras de Charpy de cada, duas medições de dureza de Brinell foram realizadas. Os resultados do teste de tração e Charpy com entalhe em V são apresentados na Tabela 5.
Tabela 5: Propriedades Mecânicas Revenidas e Não revenidas
Material de baixo carbono Material de alto carbono (0,21 % em peso de C) (0,26 % em peso de C)
Sem Sem
2 04 °C 204 °C
Revenimen Revenirnen (400°F)/6h (400°F)/6h to to YS 1 (ksi) 141,2 147,8 142,4 171,4 YS 1 (MPa) 973 1.019 981 1.181 YS 2 (ksi) 141,3 148,8 148,6 174,1 YS 2 (MPa) 974 1.025 1.024 1.200 UTS 1 (ksi) 207,8 206,7 234,5 231,8 UTS 1 (MPa) 1.432 1.425 1.616 1.598 UTS 2 (ksi) 208,5 206,7 233 230,8 UTS 2 (MPa) 1.437 1.425 1.606 1.591
Alongamento 1 (%) 15,5 14,7 13,2 14,7
Alongamento 2 (%) 15 15,1 13,1 13,8
Redução de Área 1 53,3 58,5 45,5 50,6 (k)
Redução de Área 2 54,8 58,3 46,5 51,8 (%)
Dureza 1 (HBW) 420 426 456 470
Dureza 2 (HBW) 414 420 463 447 TL CVN @ -40 °c 1 54,23 43,38 60,33 (44,5) 42,03 (31) (J (ft-lbf)) (40) (32) TL CVN @ -40 °c 2 54,23 39,99 56,94 (42) 39,99 (29,5) (J (ft-lbf)) (40) (29,5) LT CVN @ -40°C 1 64,40 41,35 65,75 (48,5) 44,06 (32,5) (0 (ft-lbf)) (47,5) (30,5) LT CVN @ ~400C 2 62,36 42,70 65,07 (48) 46,09 (34) (J (ft-lbf)) (46) (31,5) EXEMPLO 7
As propriedades de dureza de Charpy e Brinell para as amostras do Exemplo 6 foram comparadas com trabalho feito sobre uma placa de 2,54 cm de espessura (1,00") da liga de Blindagem de Aço Especial de Alta Durabilidade ATI 500-MIL®. A placa de liga de Blindagem de Aço ATI 500-MIL® teve a química real listada na Tabela 6.
Para propriedades mecânicas, a placa de liga de Blindagem de Aço ATI 500-MIL® foi comparada com as amostras da invenção do Exemplo 6 na forma não revenida e também com um revenimento de 149 °C (300°F) / 8 horas, devido ao facto de que nenhum revenimento foi feito à placa de liga de Blindagem de Aço ATI 500-MIL® a 204 °C (400°F) . Nenhum Teste de Charpy foi feito no material revenido de placa de liga de Blindagem de Aço ATI 500-MIL®, então isso não pôde ser comparado. A Figura 6 reflete os resultados de teste de tração nos materiais de baixo carbono e alto carbono revenidos e não revenidos, bem como a placa de liga de Blindagem de Aço ATI 500-MIL®. A Figura 7 inclui resultados do Charpy com entalhe em V a -40 °C para as várias amostras bem como para a placa de liga de Blindagem de Aço ATI 500-MIL®. A examinação das Figuras 6 e 7 demonstra que para formas de realização das ligas de aço endurecíveis ao ar de acordo com a presente revelação, conduzir uma etapa de tratamento térmico de revenimento numa faixa de temperatura de cerca de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F) , após a austenização e arrefecimento por ar, dota as ligas de um aumento no limite de elasticidade de até 20 por cento, e sem reduzir a ductilidade e resistência à fratura da liga. A observação de que o limite de elasticidade da liga aumentou sem afetar negativamente a ductilidade ou resistência à fratura foi inesperada e surpreendente dado que as ligas de aço revenidas e arrefecidas convencionais que incluem teor de carbono comparável exibem, tipicamente, resistibilidade reduzida juntamente com ductilidade e resistência à fratura maior mediante o revenimento.

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Liga de aço endurecível ao ar revenida, que compreende, em percentagem em peso: 0,18 a 0,26 de carbono; 3,50 a 4,00 níquel; 1,60 a 2,00 cromo; 0 a 0,50 de molibdénio; 0,80 a 1,20 de manganês; 0,25 a 0,45 de silício; 0 a menos do que 0,005 de titânio; 0 a menos do que 0,020 fósforo; 0 até 0,005 de boro; 0 até 0,003 de enxofre; e impurezas incidentais e ferro restante; em que o aço endurecível ao ar revenido foi revenido ao aquecer o aço endurecível ao ar por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas e a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F) , e em que a liga de aço endurecível ao ar revenida tem uma dureza de Brinell numa faixa de 360 HBW a 467 HBW conforme medido de acordo com a especificação ASTM E10-10.
  2. 2. Liga de aço endurecível ao ar revenida, de acordo com a reivindicação 1, em que, após revenir a liga de aço endurecível ao ar por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas e a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F) , a liga de aço endurecível ao ar revenida tem uma resistibilidade à tração máxima numa faixa de 1.296 MPa (188 ksi) a 1.641 MPa (238 ksi); uma limite de elasticidade numa faixa de 917 MPa (133 ksi) a 1.207 MPa (175 ksi); um percentagem de alongamento numa faixa de 14% a 16%; e um valor de Charpy com entalhe em V a -40 °C numa faixa de 42 J (31 ft-lb) a 72 J (53 ft- lb) .
  3. 3. Liga de aço endurecível ao ar revenida, de acordo com a reivindicação 1, em que, após revenir a liga de aço endurecível ao ar por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas e a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F) , um limite de elasticidade da liga de aço endurecível ao ar revenida aumenta por até 20% e uma percentagem de alongamento e um valor de Charpy com entalhe em V a -40 °C da liga de aço endurecível ao ar revenida não diminui.
  4. 4. Liga de aço endurecível ao ar revenida, de acordo com a reivindicação 1, em que compreende, em percentagem em peso, 0,18 a 0,24 de carbono.
  5. 5. Liga de aço endurecível ao ar revenida, de acordo com a reivindicação 4, em que, após revenir a liga de aço endurecível ao ar por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas e a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F) , a liga de aço endurecível ao ar revenida tem uma dureza de Brinell numa faixa de 360 HBW a 459 HBW conforme medido de acordo com a especificação ASTM E10-10.
  6. 6. Liga de aço endurecível ao ar revenida, de acordo com a reivindicação 4, em que, após revenir a liga de aço endurecível ao ar por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas e a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F) , a liga de aço endurecível ao ar revenida tem uma resistibilidade à tração máxima numa faixa de 1.296 MPa (188 ksi) a 1 634 MPa (237 ksi); uma limite de elasticidade numa faixa de 917 MPa (133 ksi) a 1 089 MPa (158 ksi) ; um percentagem de alongamento numa faixa de 15% a 17%,· e um valor de Charpy com entalhe em V a -40 °C numa faixa de 50 J (37 ft-lb) a 72 J (53 ft-lb) .
  7. 7. Liga de aço endurecível ao ar revenida, de acordo com a reivindicação 4, em que, após revenir a liga de aço endurecível ao ar por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas e a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F) , um limite de elasticidade da liga de aço endurecível ao ar revenida aumenta por até 8% e uma percentagem de alongamento e um valor de Charpy com entalhe em V a -40 °C da liga de aço endurecível ao ar revenida não diminui.
  8. 8. Liga de aço endurecível ao ar revenida, de acordo com a reivindicação 1, em que compreende, em percentagem em peso, 0,18 a 0,21 por cento de carbono.
  9. 9. Liga de aço endurecível ao ar revenida, de acordo com a reivindicação 8, em que, após revenir a liga de aço endurecível ao ar por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas e a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F) , a liga de aço endurecível ao ar revenida tem uma dureza de Brinell numa faixa de 360 HBW a 433 HBW conforme medido de acordo com a especificação ASTM E10-10.
  10. 10. Liga de aço endurecível ao ar revenida, de acordo com a reivindicação 8, em que, após revenir a liga de aço endurecível ao ar por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas e a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F) , a liga de aço endurecível ao ar revenida tem uma resistibilidade à tração máxima numa faixa de 1.296 MPa (188 ksi) a 1 634 MPa (237 ksi); uma limite de elasticidade numa faixa de 917 MPa (133 ksi) a 1 007 MPa (146 ksi) ; um percentagem de alongamento numa faixa de 15% a 16%; e um valor de Charpy com entalhe em V a -40 °C numa faixa de 60 J (44 ft-lb) a 72 J (53 ft-lb) .
  11. 11. Liga de aço endurecível ao ar revenida, de acordo com a reivindicação 8, em que, após revenir a liga de aço endurecível ao ar por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas e a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F) , um limite de elasticidade da liga de aço endurecível ao ar revenida aumenta por até 3% e uma percentagem de alongamento e um valor de Charpy com entalhe em V a -40 °C da liga de aço endurecível ao ar revenida não diminui.
  12. 12. Artigo de fabrico que compreende a liga de aço endurecível ao ar revenida, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1, 4 e 8.
  13. 13. Artigo de fabrico, de acordo com a reivindicação 12, em que o artigo é selecionado a partir de uma blindagem de aço, um casco de proteção contra explosão, um casco em formato de V de proteção contra explosão, uma parte inferior de veículo de proteção contra explosão e um invólucro de proteção contra explosão.
  14. 14. Método para tratar termicamente uma liga de aço endurecível ao ar arrefecida por ar e austenizada, sendo que compreende: fornecer uma liga de aço endurecível ao ar arrefecida por ar e austenizada; tratamento térmico de revenimento da liga de aço endurecível ao ar arrefecida por ar e austenizada por um tempo de revenimento numa faixa de 4 horas a 10 horas a uma temperatura de revenimento numa faixa de 149 °C (300°F) a 232 °C (450°F); e arrefecer por ar a liga de aço endurecível ao ar revenida até à temperatura ambiente, em que a liga de aço endurecível ao ar revenida compreende uma liga de aço endurecível ao ar revenida, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, e tem uma dureza de Brinell numa faixa de 360 HBW a 467 HBW conforme medido de acordo com a especificação AS TM E10-10.
  15. 15. Método, de acordo com a reivindicação 14, em que fornece uma liga de aço endurecível ao ar arrefecida por ar e austenizada, sendo que o fornecimento compreende pelo menos um de entre laminação, forjamento, extrusão, flexão, usinagem e retificação.
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