PT630417E - Barras de aco com elevada resistencia a oscilacao e processo para a sua fabricacao - Google Patents

Barras de aco com elevada resistencia a oscilacao e processo para a sua fabricacao Download PDF

Info

Publication number
PT630417E
PT630417E PT93907290T PT93907290T PT630417E PT 630417 E PT630417 E PT 630417E PT 93907290 T PT93907290 T PT 93907290T PT 93907290 T PT93907290 T PT 93907290T PT 630417 E PT630417 E PT 630417E
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
steel
high strength
oscillation
grains
strength steel
Prior art date
Application number
PT93907290T
Other languages
English (en)
Inventor
Hugh M Gallagher Jr
Original Assignee
Cons Metal Products Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cons Metal Products Inc filed Critical Cons Metal Products Inc
Publication of PT630417E publication Critical patent/PT630417E/pt

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/02—Hardening articles or materials formed by forging or rolling, with no further heating beyond that required for the formation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B60G21/0551—Mounting means therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0093—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for screws; for bolts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/02—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/14—Torsion springs consisting of bars or tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10—Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12—Mounting of springs or dampers
    • B60G2204/122—Mounting of torsion springs
    • B60G2204/1222—Middle mounts of stabiliser on vehicle body or chassis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/44—Centering or positioning means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/45—Stops limiting travel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/012—Hollow or tubular elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/013—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs with embedded inserts for material reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/40—Constructional features of dampers and/or springs
    • B60G2206/42—Springs
    • B60G2206/427—Stabiliser bars or tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S72/00—Metal deforming
    • Y10S72/70—Deforming specified alloys or uncommon metal or bimetallic work

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Descrição ‘‘Barras de aço com elevada resistência à oscilação e processo para a sua fabricação*’
Campo da invenção A presente invenção refere-se a um processo para a fabricação de barras resistentes à oscilação, feitas de aço de elevada resistência, para estabilizar as carroçarias de veículos motorizados. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um processo de moldação a frio, de uma peça inicial de aço de elevada resistência, para obter uma barra resistente à oscilação, com uma configuração geométrica predeterminada (isto é uma forma pré-determinada) e grãos com uma orientação ou textura preferencial.
Fundamento da invenção
As barras resistentes à oscilação são usadas para estabilizar a carroçaria de um veículo motorizado, ou similar. Por exemplo, utilizam-se estas barras resistentes à oscilação para evitar a oscilação lateral provocada pela inércia de um veiculo quando está a descrever uma curva. Para que desempenhe de maneira apropriada esta função, é importante que a barra resistente à oscilação seja feita de aço de elevada resistência, com um valor elevado do módulo de elasticidade, isto é, com elevada rigidez. Descrevem-se barras resistentes à oscilação conhecidas, entre outras, nas patentes US 2 961 253, US 3 218 053 e US 3 315 952.
As barras resistentes à oscilação têm até agora sido moldadas por fòrjamento a quente de peças iniciais de aço, de modo a obter a forma desejada, como se apresenta, por exemplo, na patente US 4 365 824. As técnicas de forjamento a quente são bem conhecidas. No forjamento a quente típico, a peça inicial de aço,
usada para a fabricação da barra resistente à oscilação, é inicialmente aquecida a uma temperatura bem acima da temperatura de recristalização do aço, cerca de 1 100°C (2 000°F), e mais elevadas. Enquanto está a essa temperatura, a peça inicial de aço é forjada para obter uma barra resistente à oscilação Uma vez obtida a forma final da barra resistente à oscilação, as propriedades mecânicas da barra resistente à oscilação acabada são produzidas por procedimentos subsequentes de normalização ou um processo de arrefecimento e revenido, de acordo com o aço usado e as propriedades mecânicas desejadas finais O forjamento a quente de uma peça inicial de aço, para obter a forma final, produz um aço com grãos orientados de forma aleatória.
Além disso, à temperatura alcançada durante o forjamento a quente, pode verificar-se a formação de incrustações substanciais e uma descarbonação substancial. Como as superfícies com incrustações e descarbonadas têm de ser removidas, para obter a peça acabada, algumas das técnicas de forjamento a quente conhecidas conduzem ao desperdício de uma certa quantidade de material e a um aumento dos custos, devido aos passos adicionais do processo, necessários para a remoção das incrustações. Além disso, o forjamento a quente é dispendioso devido à energia consumida.no aquecimento da peça inicial de aço até à temperatura de forjamento. Os custos de fabrico crescem mesmo mais quando se efectuam passos de arrefecimento e revenido, devido ao consumo de energia aumentado durante a austenitização e ao revenido, bem como os custos associados com a necessidade dos passos adicionais do processo. A patente US-A-4 365 824 apresenta um processo para a fabricação de barras resistentes à oscilação, mas o aço usado é modelado a quente, não sendo de resistência elevada, nem tendo as limitações de composição de acordo com a reivindicação 1. O pedido de patente DE 3 434 743 descreve um processo para a produção de peças de máquina em forma de barra, por laminagem a quente, de aço, a uma temperatura de 800°C a 1150°C, executando-se depois uma operação de arrefecimento controlado. As barras laminadas e arrefecidas podem ser acabadas por um processo de modelação a frio para modelar ou roscar as suas zonas dos bordos. A patente US-A-3 904 445 apresenta a fabricação de materiais em forma de barra, em particular cavilhas em li, de aço de elevada resistência. Não indica que podem fabricar-se desta maneira barras resistentes à oscilação, para as carroçarias de automóveis. A patente US 3 720 087 descreve um processo para curvar barras, com uma curvatura final desejada, ou rectidão final desejada, pelo curvamento de aço a uma temperatura dentro do intervalo de cerca de 148,9 a 482,2°C (300 a 900°F). O processo, é designado por endireitamento a quente. São indicadas, como exemplo, composições do aço, nenhuma das quais inclui vanádio. Os aços dados como exemplos são indicados como tendo resistências à tracção iniciais de cerca de 1 034 MPa (150 000 psi) e resistências à deformação de cerca de 965 MPa ou 827 MPa (140 000 ou 120 000 psi). A invenção refere-se a um processo para a fabricação de uma barra resistente à oscilação, para utilizar na estabilização de carroçarias de veículos motorizados, de aço de alta resistência, que compreende os passos de proporcionar uma peça inicial de aço de alta resistência, tendo o aço uma resistência à deformação de pelo menos 621 MPa (90 000 psi), uma resistência à tracção de pelo menos 827 MPa (120 000 4 psi), um teor de carbono, em peso, compreendido entre 0,30 e 1,0% e um teor de vanádio, em peso, de pelo menos 0,03%, e deformar de maneira permanente um segmento da peça inicial, a uma temperatura ambiente, para proporcionar uma barra resistente à oscilação, com uma configuração geométrica pré-determinada, com pelo menos uma dobra no segmento e tendo grãos deformados, com uma orientação preferencial ao longo de pelo menos o segmento, de modo que a resistência à deformação e a resistência à tracção do segmento da barra resistente à oscilação são substancialmente iguais às da barra inicial, ou maiores, sem a necessidade de qualquer passo adicional de reforço. O processo para a fabricação de barras resistentes à oscilação de aço de alta resistência por modelação a frio de uma peça inicial de aço de alta resistência, conduz a uma resistência à deformação e uma resistência à tracção da barra resistente à oscilação, que são substancialmente iguais ou maiores que as resistências à deformação e à tracção da peça inicial. A barra resistente à oscilação, com as resistências à deformação e à tracção desejadas, é produzida sem mais passos de reforço.
Modela-se a frio pelo menos uma porção do segmento da peça inicial, fazendo desse modo com que o segmento correspondente da barra resistente à oscilação aumente a sua resistência. Esta resistência adicional ajuda a manter a barra resistente à oscilação na sua configuração geométrica pré-determinada. Isto é, as porções da barra resistente à oscilação que foram modeladas têm um mecanismo de reforço adicional (isto é, aumento da resistência por deformação elástica), para manter a sua forma. A barra resistente à oscilação tem grãos de aço com uma orientação 5 preferencial ou uma textura preferencial, pelo menos ao longo da porção ou segmento da barra resistente à oscilação. Numa forma, os grãos de aço ao longo de um compnmento substancial da barra, ou mesmo de todo o comprimento da barra, têm uma orientação preferencial. E preferível que esta textura seja substancialmente paralela ao eixo longitudinal da barra resistente à oscilação, para proporcionar resistência adicional ao longo desse eixo.
Em contraste com as barras resistentes à oscilação conhecidas antes, de aço forjado a quente, com estruturas dos grãos aleatórias, as barras resistentes à oscilação da presente invenção são feitas de aço de alta resistência, com grãos que têm uma orientação ou textura preferida. Aumentando esse contraste, o processo da invenção implica a fabricação de uma tal barra resistente à oscilação de aço de alta resistência, que possui as propriedades de alta resistência desejadas. O processo inclui a modelação a frio da peça inicial, para obter uma barra resistente à oscilação, de modo que a resistência à deformação e a resistência à tracção da barra resistente à oscilação são substancialmente iguais às, ou maiores que as que a peça inicial possui. De acordo com o processo, a peça inicial de aço pode reter qualquer textura pré-existente e/ou ter-lhe sido imprimida qualquer textura subsequente, podendo a barra resistente à oscilação ser produzida sem passos adicionais do processo.
Os princípios da presente invenção, os seus objectivos e as suas vantagens serão melhor compreendidos com referência à seguinte descrição de pormenor.
Breve descrição dos desenhos
As figuras dos desenhos representam: A fíg. 1, uma vista em perspectiva de uma barra resistente à oscilação de acordo com a presente invenção; 6 6
A fíg. IA, uma vista metalográfíca ampliada de um corte longitudinal da zona da fig. 1 envolvida por uma circunferência, que ilustra os grãos do aço com uma orientação preferencial; e A fíg. 2, uma vista metalográfíca, em corte transversal, ampliada, de um segmento comparável de uma barra resistente à oscilação forjada a quente da técnica anterior, que ilustra os grãos de aço com uma orientação aleatória.
Descrição pormenorizada da invenção A presente invenção refere-se a um processo para a fabricação de barras resistentes à oscilação que têm uma ampla variedade de configuração geométricas.
Na figura 1 está representada uma dessas configurações. A barra resistente à oscilação (10) tem uma configuração geométrica pré-determinada, como está representada, com um eixo longitudinal (12). A barra resistente à oscilação (10) é feita de aço de alta resistência, tendo os grãos do aço (15) uma orientação ou textura preferencial. De preferência os grãos de aço (15) da barra (10) são substancialmente paralelos ao eixo longitudinal (12) (fíg. IA).
As barras resistentes à oscilação feitas de acordo com uma maneira preferida, são fabricadas a partir de peças iniciais de aço de elevada resistência, com grãos com uma textura paralela ao eixo longitudinal da peça inicial, de modo que a orientação destes grãos de textura serão substancialmente paralelos ao eixo longitudinal da barra resistente à oscilação resultante, depois da sua modelação a frio. Numa forma de realização alternativa, as barras resistentes à oscilação são feitas a partir de peças iniciais com uma orientação aleatória dos grãos, de modo que apenas os grãos que são deformados durante a operação de modelação (isto é da peça inicial, para a barra resistente à oscilação) são texturados. 7 7
As barras resistentes às oscilações são formadas a partir de peças iniciais de aço de alta resistência, com uma resistência à deformação de pelo menos cerca de 621 MPa (90 000 psi) e de preferência com pelo menos 927 MPa (130 000 psi) e uma resistência à tracção de pelo menos cerca de 827 MPa (120 000 psi), e de preferência de pelo menos cerca de 1 034 MPa (150 000 psi). Tais peças iniciais são então modeladas à temperatura ambiente, que é inferior à temperatura de recristalização do aço, para obter as barras resistentes à oscilação, com configurações geométricas pré-determinadas. Impede-se desse modo a recnstalização, que é prejudicial. A modelação (isto é, a deformação permanente) da peça inicial, à temperatura ambiente, que impede a recnstalização completa, produz uma barra resistente à oscilação com grãos de aço que têm uma orientação ou textura preferencial. Numa forma de realização preferida, o processo para a fabricação de barras resistentes à oscilação de aço de elevada resistência inclui a provisão de uma peça inicial de aço de alta resistência, com uma resistência à deformação e uma resistência à tracção como atrás se indicou, e uma orientação preferencial paralela ao eixo longitudinal da peça inicial. O aço de alta resistência pode ser exemplificado pela composição seguinte, em percentagem em peso.
Carbono: cerca de 0,3 0 a cerca de 1 %
Manganês: cerca de 2,0 a cerca de 2,5 %
Vanádio : 0,03 a 0,35 %
Ferro : o restante
Numa forma mais preferida, o aço de alta resistência tem a composição seguinte, em percentagem, em peso: 8
Carbono : cerca de 0,50 a cerca de 0,55 %
Manganês : cerca de 2,0 a cerca de 2,5 %
Vanádio : cerca de 0,03 a cerca de 0,15 %
Ferro : o restante.
Nas composições anteriores o nióbio, o silício e o alumínio podem substituir, total ou parcialmente, o vanádio; no entanto prefere-se o vanádio, para fins de resistência e ductilidade.
Quando se modela a frio a peça inicial para obter a barra resistente à oscilação de acordo com a presente invenção, a resistência à deformação e a resistência à tracção dos segmentos dobrados da barra resistente à oscilação são substancialmente iguais ou maiores que as da peça inicial, e não é preciso qualquer passo de recozimento subsequente. Quando a peça inicial é modelada a frio para obter a barra resistente à oscilação, a barra resistente à oscilação assim produzida não necessita de qualquer reforço complementar. A peça inicial de aço de alta resistência usada como peça original no processo da presente invenção é produzida por qualquer processo conhecido na técnica. Numa forma de realização, o aço de alta resistência da peça inicial para a fabricação de barras resistentes à oscilação de acordo com a presente invenção não foi reduzido nem estirado a frio para proporcionar a peça inicial com os valores da resistência à deformação e a resistência à tracção atrás referidos, nem grãos com uma orientação preferencial paralela ao eixo longitudinal da peça inicial. Apresenta--se um exemplo desse processo na patente US 3 904 445. A patente ‘445 apresenta uma sequência de processamento para produzir um material para a barra de aço de alta resistência do tipo particuíarmente útil para a 9 9
produção de peças de ligação roscadas, incluindo cavilhas em U. No processo apresentado, sujeita-se um aço, com composição química dentro de limites determinados apresentados, a uma operação normalizada de redução pelo calor, até um calibre final dentro do intervalo de 10% a 15%. O material para a barra reduzido a quente é depois cortado ou dividido em segmentos individuais para o arrefecimento rápido pelo ar. Nesta altura, o material para a barra produzido tem uma estrutura de grão fino entre cerca de ASTM N° 5-8, com grãos com orientação aleatória. Depois disso, sujeitam-se os segmentos individuais do material para a barra reduzido, a uma operação de modelação a frio até ao calibre final. A fase final é uma fase de redução controlada das tensões, para reduzir as tensões residuais que se geram no acabamento a frio. A redução das tensões mantém as propriedades mecânicas do metal relativamente imutáveis. Este passo de redução das tensões compreende o aquecimento dos segmentos de material para a barra, a uma temperatura entre 260 e 454°C (500-850°F), durante cerca de uma hora, podendo no entanto ser ou não necessário. Assim, esse material para a barra pode ser usado para formar a peça inicial de aço de alta resistência para a fabricação de uma barra resistente à oscilação de acordo com a presente invenção. A maior parte dos aços disponíveis comercialmente são policristalinos (isto é, constituídos por muitos cristais ou grãos). Cada cristal ou grão tem átomos metálicos dispostos num padrão que se repete geralmente através de todo o grão (isto é, da estrutura cristalina). Os grãos de uma peça de aço podem ter uma orientação aleatória, uma orientação preferencial ou uma combinação das duas, de acordo com um certo número de factores, que incluem a temperatura a que se modelou o aço. Um aço é modelado a quente sendo deformado plástica ou permanentemente acima 10 da sua temperatura de recnstalização. Com a modelação a quente, o aço é geralmente pré-aquecido até uma temperatura inferior à sua temperatura de recristalização, antes de se deformar permanentemente. A modelação a frio é geralmente efectuada a uma temperatura próxima da temperatura ambiente. O aço que é modelado a quente, tal como o forjamento a quente, tem grãos (18) com orientações aleatórias (fíg. 2). Isto é, a orientação de cada estrutura de cristais dos grãos é diferente de grão para grão. Uma tal orientação aleatória resulta tipicamente em propriedades mecânicas do aço que são isotrópicas (isto é, as mesmas em todas as direcções). Em contraste, a modelação do aço a frio faz com que a estrutura dos cristais dos grãos de aço afectados (isto é, os grãos que foram deformados de maneira permanente) se orientem de acordo com a maneira como foram deformados (isto é, numa orientação preferencial), donde geralmente resultam propriedades mecânicas de pelo menos a porção deformada do aço de natureza anisotrópica. A modelação a temperaturas superiores à temperatura de recnstalização não só impede a formação de grãos texturados como também elimina qualquer texturização pré-existente. Os grãos que são texturados são mais fortes (isto é, têm um módulo de elasticidade maior) ao longo da direcção da orientação preferida do que os grãos com orientação aleatória. Por exemplo, a laminagem ou a extrusão a frio de uma peça micial do matenal para a barra de aço fará com que os grãos da barra de aço se alonguem e se reonentem numa orientação preferencial paralela ao eixo longitudinal do material da barra (fig. IA). Dessa orientação resultará que a barra é mais forte ao longo do seu eixo longitudinal. Portanto, é desejável uma operação de modelação que tanto imprime uma textura aos grãos de aço de alta resistência como deixa ficar intactos os grãos anteriormente texturados. A modelação a frio não só permite manter os grãos texturados pré-existentes como também esse tratamento pode imprimir uma texturização adicional.
Devido ao facto de a modelação a frio poder aumentar a resistência do aço no local da deformação permanente, mesmo uma peça inicial ou uma barra de aço com os grãos micialmente orientados de maneira aleatória pode ser reforçada pela modelação a frio, na porção ou segmento que é deformado permanentemente. Assim, uma barra ou peça micial de aço com a orientação aleatória dos grãos que é deformada permanentemente por modelação a frio pode ser mais forte ao longo da dobra que em qualquer outro ponto ao longo do seu comprimento. Analogamente, uma barra de aço com grãos com orientação preferencial, paralela ao eixo longitudinal da barra que é dobrada permanentemente por modelação a frio, pode também ser mais forte ao longo da dobra que em qualquer outro ponto ao longo do seu comprimento. Quando a barra é dobrada, os grãos texturados da barra de aço são também dobrados, seguindo o eixo longitudinal (fig. IA). Para qualquer grau dado de deformação permanente, a modelação a frio tem, no entanto, um maior efeito de reforço que a modelação a quente.
Dos princípios gerais da presente invenção e a descrição de pormenor anterior, os especialistas compreenderão facilmente as várias modificações de que a presente invenção é susceptível. Portanto, pretende-se que a invenção seja limitada apenas pelo escopo das reivindicações anexas.

Claims (5)

  1. Reivindicações 1. Processo para a fabricação de uma barra resistente à oscilação, para utilizar na estabilização das carroçarias de veículos motorizados, de aço de alta resistência, que compreende os passos de proporcionar uma peça inicial de aço de alta resistência, tendo o aço uma resistência à deformação de pelo menos 621 MPa (90 000 psi), uma resistência à tracção de pelo menos 827 MPa (120 000 psi), um teor de carbono de 0,30 a 1%, em peso e um teor de vanádio de pelo menos 0,03%, em peso e deformar permanentemente um segmento da peça inicial à temperatura ambiente para proporcionar uma barra resistente à oscilação com uma configuração geométrica pré-determinada com pelo menos uma dobra no segmento e tendo grãos deformados com uma orientação preferencial ao longo de pelo menos o segmento, de modo que a resistência à deformação e a resistência à tracção do segmento da barra resistente à oscilação sejam substancialmente iguais ou maiores que as da peça inicial, sem necessidade de um passo de reforço adicional.
  2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual o aço de alta resistência da peça inicial foi sujeito a uma redução a quente e um estiramento a frio.
  3. 3. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 ou 2, no qual o aço de alta resistência compreende as seguintes percentagens, em peso: Manganês 0,30 a 2,5 % Vanádio 0,03 a 0,35 % Ferro o restante.
  4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 3, no qual o aço compreende 0,50 a 0,55 % de carbono, 2,0 a 2,5% de manganês e 0,03 a 0,15 % de vanádio.
  5. 5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 3 ou 4, no qual o ? vanádio em excesso de 0,03 % é pelo menos em parte substituído por nióbio, silício ou alumínio. Lisboa, 22 de Setembro de 2000 >
    I Resumo “Barras de aço com elevada resistência à oscilação e processo para a sua fabricação” Barras (10) resistentes à oscilação, feitas de aço de elevada resistência, que têm grãos (15) com uma orientação preferida, e processos para a fabricação de tais barras resistentes à oscilação (10), a partir de peças originais, de aço de elevada resistência, que têm tipicamente uma resistência à deformação de cerca de 62 MPa (90 000 psi) e uma resistência à tracção de pelo menos cerca de 82,5 MPa (120 000 psi). Figura 1
    Lisboa, 22 de Setembro de 2000
PT93907290T 1992-03-09 1993-03-09 Barras de aco com elevada resistencia a oscilacao e processo para a sua fabricacao PT630417E (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/848,646 US5236520A (en) 1990-10-24 1992-03-09 High strength steel sway bars and method of making

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PT630417E true PT630417E (pt) 2000-12-29

Family

ID=25303890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT93907290T PT630417E (pt) 1992-03-09 1993-03-09 Barras de aco com elevada resistencia a oscilacao e processo para a sua fabricacao

Country Status (14)

Country Link
US (1) US5236520A (pt)
EP (2) EP0863029A3 (pt)
JP (1) JP2990615B2 (pt)
KR (1) KR100219931B1 (pt)
AT (1) ATE196512T1 (pt)
AU (1) AU670782B2 (pt)
BR (1) BR9306039A (pt)
CA (1) CA2129007C (pt)
DE (1) DE69329457T2 (pt)
DK (1) DK0630417T3 (pt)
ES (1) ES2152250T3 (pt)
MX (1) MX9301287A (pt)
PT (1) PT630417E (pt)
WO (1) WO1993018189A1 (pt)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5330594A (en) * 1990-10-24 1994-07-19 Consolidated Metal Products, Inc. Method of making cold formed high-strength steel parts
ES2159662T3 (es) * 1995-07-06 2001-10-16 Benteler Werke Ag Tubos para la fabricacion de estabilizadores y fabricacion de estabilizadores a partir de dichos tubos.
EP0753597A3 (de) * 1995-07-06 1998-09-02 Benteler Ag Rohre für die Herstellung von Stabilisatoren und Herstellung von Stabilisatoren aus solchen Rohren
US6749386B2 (en) 2001-08-20 2004-06-15 Maclean-Fogg Company Locking fastener assembly
US6852181B2 (en) * 2001-10-23 2005-02-08 Consolidated Metal Products, Inc. Flattened U-bolt and method
JP2006022930A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動圧流体軸受装置
BRMU8402656U (pt) * 2004-10-29 2006-06-06 Wahler Metalurgica Ltda disposição aplicada no conjunto rotor da válvula fluxo de água
DE102007006875A1 (de) * 2007-02-07 2008-08-14 Benteler Stahl/Rohr Gmbh Verwendung einer Stahllegierung als Werkstoff zur Herstellung von dynamisch belasteten Rohrbauteilen und Rohrbauteil
NZ610739A (en) 2012-05-18 2014-04-30 Neturen Co Ltd Rebar structure and reinforced concrete member
US11173767B2 (en) * 2019-10-22 2021-11-16 Christopher Cox Creative Hydraulic anti-roll bar link
DE102021208073A1 (de) * 2021-07-27 2023-02-02 Thyssenkrupp Ag Rohrstabilisator für ein Fahrzeugfahrwerk und ein Fahrzeugfahrwerk umfassend den Rohrstabilisator

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1862281A (en) * 1930-08-30 1932-06-07 Schaefer Frederic Method of manufacturing brake hangers
CH218873A (de) * 1939-06-07 1942-01-15 Barmag Barmer Maschf Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Kunstseidenwickeln.
US2767837A (en) * 1955-06-27 1956-10-23 Lasalle Steel Co Process of extruding steel
US2767836A (en) * 1955-06-27 1956-10-23 Lasalle Steel Co Process of extruding steel
US2880855A (en) * 1955-11-29 1959-04-07 Lasalle Steel Co Method of processing steel
US3066408A (en) * 1957-12-31 1962-12-04 United States Steel Corp Method of producing steel forging and articles produced thereby
US3076361A (en) * 1960-05-12 1963-02-05 Bethlehem Steel Corp Rolling steel in ferritic state
GB1172095A (en) * 1965-10-23 1969-11-26 Federal Mogul Corp Improvement in the Forging of Bearing Races
GB1166477A (en) * 1965-10-30 1969-10-08 Nippon Kokan Kk Method for Improving the Mechanical Strength of Elongate Ferrous Metal Workpieces
US3720087A (en) * 1969-10-03 1973-03-13 Lasalle Steel Co Metallurgical process of bending steel to desired curvature or straightness while avoiding losses in strength
JPS5317968B2 (pt) * 1972-10-27 1978-06-12
US3904445A (en) * 1972-12-29 1975-09-09 Jr Hugh M Gallagher Steel bar stock and method for making same
US3883371A (en) * 1973-02-21 1975-05-13 Brunswick Corp Twist drawn wire
US3908431A (en) * 1974-05-07 1975-09-30 Lasalle Steel Co Steels and method for production of same
US4289548A (en) * 1977-08-19 1981-09-15 Jones & Laughlin Steel Corporation High strength cold finished bars
CA1154617A (en) * 1979-03-17 1983-10-04 Masatoshi Nishizawa Warm forging method for cup-shaped pieces
JPS55126340A (en) * 1979-03-19 1980-09-30 Diesel Kiki Co Ltd Working method of cam shaft
JPS5847366B2 (ja) * 1979-09-07 1983-10-21 日本発条株式会社 車輛用スタビライザ
FR2525709B1 (fr) * 1982-04-22 1986-04-04 Ugine Aciers Vis et boulons en acier a hautes caracteristiques mecaniques et procede d'elaboration de ces vis et boulons
US4608851A (en) * 1984-03-23 1986-09-02 National Forge Co. Warm-working of austenitic stainless steel
DE3434743A1 (de) * 1984-09-21 1986-04-03 M.A.N.-B & W Diesel GmbH, 8900 Augsburg Verfahren zur herstellung von stangenfoermigen maschinenteilen
US4805437A (en) * 1987-12-21 1989-02-21 The National Machinery Company Method and apparatus for producing fasteners having wrenching sockets therein
US5094698A (en) * 1990-10-24 1992-03-10 Consolidated Metal Products, Inc. Method of making high strength steel parts

Also Published As

Publication number Publication date
KR100219931B1 (ko) 1999-09-01
DE69329457T2 (de) 2001-05-23
AU670782B2 (en) 1996-08-01
EP0863029A2 (en) 1998-09-09
DK0630417T3 (da) 2000-10-09
JP2990615B2 (ja) 1999-12-13
MX9301287A (es) 1994-01-31
WO1993018189A1 (en) 1993-09-16
JPH07504714A (ja) 1995-05-25
AU3794293A (en) 1993-10-05
CA2129007C (en) 2000-08-01
EP0630417A1 (en) 1994-12-28
ES2152250T3 (es) 2001-02-01
DE69329457D1 (de) 2000-10-26
ATE196512T1 (de) 2000-10-15
KR950700430A (ko) 1995-01-16
BR9306039A (pt) 1998-01-13
US5236520A (en) 1993-08-17
EP0863029A3 (en) 1998-09-23
EP0630417B1 (en) 2000-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2339851T3 (es) Aceros estructurales, resistentes a la corrosion, de ultra-alta resistencia, reforzados por precipitacion de nanocarburos.
PT630417E (pt) Barras de aco com elevada resistencia a oscilacao e processo para a sua fabricacao
PT769073E (pt) Componentes estruturais de aco de alta resistencia modelados a frio
ES2289178T3 (es) Metodo de fabricacion de un perno en u aplanado.
MXPA05005104A (es) Aceros trabajados en frio, con microestructura de martensita/austenita de tipo de listones en paquetes.
PT674720E (pt) Pecas de aco de lata resistencia modeladas a frio
ES2215240T3 (es) Elementos estructurales de acero de alta resistencia forjados en caliente.
JP3009220B2 (ja) 高強度鋼部材の製造方法
PT777752E (pt) Processo para a fabricacao de perfis de aco de elevada resistencia com pelo menos uma aba
BR0214816B1 (pt) aço austenìtico possìvel de endurecimento ou têmpera com ocorrência de precipitação.
ES2612192T3 (es) Perno esférico de acero bainítico para turismos y camiones ligeros
JP2013505366A (ja) 軟質化処理の省略が可能な高炭素軟質線材及びその製造方法
US4533391A (en) Work-hardenable substantially austenitic stainless steel and method
PT645462E (pt) Processo para a optizacao das tensoes internas em elementos de mola.
JPH05500928A (ja) 連続鋳造のままのビームブランク、ビーム及びビーム形成方法
JPH02213453A (ja) チタンの鍛造成形品およびその製造方法
AU657484C (en) High-strength steel parts and method of making
JPS59136420A (ja) 冷間加工部を有する非調質鋼部材の製造方法
JPS63250446A (ja) しない用部材の製造方法
EP0708842A1 (en) Warm forming high strength steel parts
Monastyrskaya et al. A Processing Method for Producing VCh 50 Cast Iron
JP2001214233A (ja) 高剛性・高耐衝撃性球状黒鉛鋳鉄部材
JPS63262450A (ja) チタン合金スポ−クの製造方法