Hoje AHSS Automotivo
Avançado de Aços de Alta Resistência (AHSS) são complexas, sofisticadas materiais cuidadosamente selecionados, composições químicas e multifásicos microestruturas resultantes precisamente controlado de aquecimento e resfriamento de processos. Vários mecanismos de fortalecimento são empregados para alcançar uma gama de força, ductilidade, dureza e propriedades de fadiga. Estes aços não são os aços leves de ontem, mas são unicamente leves e projetados para enfrentar os desafios dos veículos de hoje para Regulamentos de segurança rigorosos, redução de emissões, desempenho sólido, a custos acessíveis.
a família AHSS inclui Fase Dual (DP), Fase complexa (CP), Ferritic-Bainítica (FB), martensítica (MS ou MART), plasticidade induzida pela transformação (TRIP), forma a quente (HF) e plasticidade induzida pela geminação (TWIP). Estes graus AHSS de primeira e segunda geração são exclusivamente qualificados para atender às exigências de desempenho funcional de certas partes. Por exemplo, DP e TRIP aços são excelentes nas zonas de colisão do carro para a sua absorção de alta energia. Para os elementos estruturais do habitáculo, os aços de alta resistência, como os aços endurecidos à pressão martensíticos e à base de boro (FS), resultam num melhor desempenho em termos de segurança. Recentemente, aumentou o financiamento e a investigação para o desenvolvimento da “terceira geração” do AHSS. Trata-se de aços com melhor combinação resistência-ductilidade em comparação com os graus actuais, com potencial para capacidades de junção mais eficientes, a custos mais baixos. Estas qualidades refletirão ligas e microestruturas únicas para alcançar as propriedades desejadas. A grande variedade de propriedades é melhor ilustrada pelo famoso Diagrama de formabilidade Global, capturado na figura 2-1 seguinte.
aços com níveis de resistência ao rendimento superiores a 550 MPa são geralmente referidos como AHSS. Estes aços também são chamados às vezes de” aços de ultra-resistência ” para a resistência à tracção superior a 780 MPa. AHSS com uma resistência à tracção de pelo menos 1000 MPa é muitas vezes chamado de “aço GigaPascal” (1000 MPa = 1GPa). Note-se uma outra categoria de aços, representada na figura 2-1, a seguir como aço inoxidável austenítico. Estes materiais têm excelente resistência combinada com excelente ductilidade, e, assim, atender a muitos requisitos funcionais veículo.
terceira geração AHSS (3ª Geração) procura oferecer capacidades comparáveis ou melhoradas a um custo significativamente menor. No entanto, por serem tão novos, ainda não existe uma definição clara do que compreendem. Os principais objectivos do desenvolvimento dos aços de terceira geração são::
- Use aços com menor teor de liga para reduzir os custos.
- resistência mínima pretendida e níveis de ductilidade a 1200 MPa e alongamento de 30%.
neste momento, não existe uma fórmula pura, uma vez que existem várias vias de processamento diferentes disponíveis para os produtores de aço para alcançar classes e propriedades de terceira geração. Também, Nano aços estão sendo categorizados como 3º General, mas está em discussão na indústria, como você pode imaginar. Metas foram estabelecidas no projeto Instituto de Engenharia Computacional e Matemática (ICME). Uma apresentação dada no Instituto de desenvolvimento do mercado do aço 2017 grandes projetos em aço resume este projeto. Os nossos colegas do Instituto de desenvolvimento do mercado siderúrgico e da parceria Auto/aço também estão a trabalhar no desenvolvimento de uma nomenclatura comum para os aços. A maioria segue a nomenclatura das especificações VDA. Além disso, a General Motors Company desenvolveu uma especificação para a AHSS (incluindo a 3ª geração da AHSS), que está em revisão. Portanto, fique atento a este desenvolvimento, pois planejamos abordar este assunto na próxima versão das diretrizes AHSS, que deverá ser publicada em 2020.
as definições de aço
os aços para Automóveis podem ser classificados de várias formas diferentes. Uma é uma designação metalúrgica que fornece alguma informação sobre o processo. As designações comuns incluem os aços de baixa resistência (aços não intersticiais e amenos); os HSS convencionais (carbono-manganês, coze aços endurecíveis e de alta resistência,aços de baixa liga); e os novos aços (dupla fase, plasticidade induzida pela transformação, plasticidade induzida pela geminação, aços Ferritic-bainíticos, Fase complexa e aços martensíticos). Aços adicionais de maior resistência para o mercado automotivo incluem aços formados a quente, pós-conformação tratados termicamente, e aços projetados para aplicações únicas que incluem melhor alongamento de aresta e flexão de alongamento.
um segundo método de classificação importante para os desenhadores de peças é a resistência do aço. Por conseguinte, este documento utilizará os termos gerais HSS e AHSS para designar todos os aços de maior resistência. Este sistema de classificação tem um problema com o desenvolvimento contínuo dos muitos novos graus para cada tipo de aço. Portanto, um aço DP ou TRIP pode ter classes de resistência que englobam duas ou mais gamas de resistência.
um terceiro método de classificação apresenta várias propriedades mecânicas ou parâmetros de formação de diferentes aços, tais como elongação total, expoente de endurecimento do trabalho (valor n), ou razão de expansão do buraco (λ). A título de exemplo, a figura 2-1 compara as elongações totais – uma propriedade de aço relacionada com a formabilidade – com a resistência à tracção para os actuais tipos de aço. Estas propriedades são importantes para operações de prensagem e análises de formação virtual.
Força de Aço Ductilidade Diagrama de Hoje AHSS Graus (inclui uma comparação de tradicional, de baixa resistência e aços de alta resistência)
A principal diferença entre o convencional, HSS e AHSS é a sua microestrutura. HSS convencionais são aços ferriticos de fase única com um potencial para algum pearlite em aços C-Mn.. AHSS são basicamente aços com microestrutura contendo uma fase diferente de ferrite, pearlite, ou cementita – por exemplo, martensita, bainita, austenita, e/ou austenita retida em quantidades suficientes para produzir propriedades mecânicas. Alguns tipos de AHSS têm uma maior capacidade de endurecimento da tensão, resultando em um equilíbrio força-ductilidade superior aos aços convencionais. Outros tipos têm alta produtividade e resistência à tração e mostram um comportamento de endurecimento de bolos.
uma vez que a terminologia utilizada para classificar os produtos siderúrgicos varia consideravelmente em todo o mundo, este documento utiliza o formato Worldauteel para definir os aços. Cada classe de aço é identificada por tipo metalúrgico, resistência mínima ao rendimento (em MPa) e resistência mínima à tracção (em MPa). Por exemplo, DP 500/800 entende-se Aço dual-phase com uma resistência mínima de elasticidade de 500 MPa e uma resistência mínima de ruptura à tracção de 800 MPa. O programa ULSAB-AVC usou pela primeira vez este sistema de classificação.
Metalurgia das AHSS
os fabricantes e utilizadores de produtos siderúrgicos compreendem geralmente a metalurgia fundamental dos aços convencionais de baixa e alta resistência. Secção 2.B. apresenta uma breve descrição destes tipos comuns de aço. Uma vez que a metalurgia e o processamento dos graus AHSS são um pouco novos em comparação com os aços convencionais, eles são descritos aqui para fornecer uma compreensão de base de como suas notáveis propriedades mecânicas evoluem a partir de seu processamento e estrutura única. Todas as AHSS são produzidas através do controlo da química e do arrefecimento da fase austenita ou austenite mais ferrite, quer na mesa de escoamento do moinho a quente (para produtos laminados a quente) quer na secção de arrefecimento do forno de recozimento contínuo (produtos revestidos por recozimento contínuo ou por imersão a quente). A pesquisa forneceu combinações químicas e de processamento que criaram muitos graus adicionais e propriedades melhoradas dentro de cada tipo de AHSS.
para mais informações sobre esta família única de aços avançados, baixar as orientações avançadas de Aplicação aços de Alta Resistência aqui, gratuitamente.