A variedade de alta resistência da Waelzholz

26.06.2020 | Produtos & aplicações

Ser altamente resistente não representa sempre a mesma coisa: Quem define e seleciona os materiais somente segundo os parâmetros mecânicos como limite de escoamento, resistência à tração e alongamento, perde a chance de receber os produtos com o mais amplo potencial para a finalidade desejada. Pois, no total, há seis grupos de materiais da Waelzholz que pertencem à categoria de alta resistência. Todos com propriedades muito diferenciadas em relação ao processamento posterior e à aplicação final. Assim, os clientes encontram realmente a solução sob medida para suas exigências individuais.

 

Falamos de aço altamente resistente quando o material possui um limite de escoamento de mais de 800 MPa. Em algumas aplicações como, por exemplo, na construção automotiva, para os discos de fricção da embreagem, são necessários limites de escoamento de até 1.200 MPa, algo que é alcançado pelo aço RAWAEL© de alta resistência da Waelzholz. Porém, uma grande parte das aplicações no âmbito do espectro de alta resistência situa-se num campo de limite de escoamento abrangido pelos mais diferentes materiais. Na Waelzholz, os clientes têm seis grupos distintos de materiais a sua disposição (Figura 1). Estes dispõem de potenciais variados, por exemplo, em relação às seguintes propriedades: à soldabilidade, propriedades elásticas, à isotropia bem como à capacidade de dobramento transversal e longitudinal.  A vantagem é que, além da resistência, essas propriedades também permitem ser incluídas no cálculo para a aplicação perfeita no respectivo projeto do cliente. Dessa forma, o cliente recebe uma solução de material altamente customizada.

 

Figura 1: Classificação das propriedades dos materiais de alta resistência da Waelzholz

 

Grande diversidade de qualidades altamente resistentes

Waelzholz define entre as qualidades de alta resistência os seguintes grupos de materiais: aços bainíticos, martensíticos, SORBITEX©, aços alto carbono encruados bem como aços encruados resistentes à corrosão e aços microligados de granulação fina. A figura 2 apresenta de forma comparativa as principais propriedades ‒ limite de escoamento, resistência à tração e alongamento ‒ desses seis grupos de materiais. As primeiras três qualidades são os aços relaminados com têmpera bainítica, martensítica e sorbítica. Os de microestrutura sorbítica permitem ainda uma conformação após a têmpera sendo que, nesse processo, o material sofre uma alteração de forma de mais de 80 %, resultando em resistências extremamente elevadas. Nesse caso, a denominação do material recebe o sufixo “-tex”, passando a chamar-se SORBITEX©. Os materiais “configuração +C” dispõem de uma variação de limite de escoamento Rp0,2 de 600 MPa a 2.200 MPa e, por meio da relaminação, são conduzidos aos níveis de resistência desejados pelo cliente. As qualidades resistentes à corrosão já têm por natureza um alto nível de resistência. No lado direito do diagrama agrupam-se as qualidades microligadas, entre as quais se encontra o material desenvolvido pela Waelzholz ‒ RAWAEL© ‒ além de outros.

 

Figura 2: Propriedades mecânicas dos materiais de alta resistência da Waelzholz

A escolha perfeita do material de alta resistência

No entanto, como é escolhido o material adequado do portfólio da Waelzholz? Um exemplo: uma nova aplicação automotiva na área de segurança exigia uma alta estabilidade da peça assim como um determinado peso reduzido. Então, o aço deveria ser proveniente do grupo de alta resistência. Contudo, a demanda do fabricante em relação ao material siderúrgico ideal era muito mais complexa: Esse deveria apresentar um elevado limite de escoamento, ao mesmo tempo boa conformabilidade e, ainda, ser apropriado para o processo de solda durante as etapas de processamento do produto.

Com base no método de elementos finitos foram realizados cálculos em relação às exigências quanto à conformabilidade e à leveza de construção, que resultaram em uma configuração de propriedades com um limite de escoamento Rp0,2 de no mínimo 800 MPa em combinação com uma tensão A80 de no mínimo 10 %. De acordo com essa consideração das propriedades, seria possível selecionar quatro dos seis grupos de produtos de alta resistência: os aços bainíticos e martensíticos, os temperados, os resistentes à corrosão assim como aços microligados de granulação fina. Todavia, o terceiro e nesse caso, o fator decisivo, ou seja, a soldabilidade, só é atendido pelo aço relaminado resistente à corrosão bem como pelo aço microligado de granulação fina. Tendo em mente a relação custo-benefício e a excelente soldabilidade, testamos uma tira de aço relaminado microligado do grupo de materiais RAWAEL®. Como revelado na construção do protótipo, essa foi a recomendação certa para um processamento com custo otimizado e um produto final com propriedades sob medida.

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