BRPI0710175A2 - dispositivo e processo para moldagem de peças brutas a partir de aços de resistência elevada e muito elevadas - Google Patents

Abstract

<B>DISPOSITIVO E PROCESSO PARA MOLDAGEM DE PEçAS BRUTAS A PARTIR DE AçOS DE RESISTENCIA ELEVADA E MUITO ELEVADAS<D>. A presente invenção refere-se a uma ferramenta de moldar para a têmpera por pressão e para a moldagem temperada de uma peça bruta de aços de resistência elevada e/ou muito elevada, com meios para temperar a ferramenta de moldar, e a um processo para a têmpera por pressão e para a moldagem temperada de peças brutas de aços de resistência elevada e/ou muito elevada, no qual a peça bruta é aquecida antes da moldagem, e então é moldada a quente ou semi-aquecida em uma ferramenta de moldar, sendo que, a ferramenta de moldar possui meios para temperar. O objetivo de propor uma ferramenta de moldar e um processo para a têmpera por pressão e para a moldagem temperada que torna possível a guia da temperatura precisamente definida da peça bruta durante a moldagem é solucionado pelo fato de que, está provida uma pluralidade de meios reguláveis (5, 6, 8) na ferramenta de moldar, para temperar a ferramenta de moldar, por meio dos quais uma pluralidade de zonas de temperatura pode ser temperada na ferramenta de moldar, sendo que, pelo menos, as superfícies de contato de elementos da ferramenta de moldar (1, 2, 3) usadas para a moldagem são alocadas às zonas de temperatura individuais.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITI-VO E PROCESSO PARA MOLDAGEM DE PEÇAS BRUTAS A PARTIR DEAÇOS DE RESISTÊNCIA ELEVADA E MUITO ELEVADAS".

A presente invenção refere-se a uma ferramenta de moldar paratemperar por pressão e à moldagem temperada de uma peça bruta de açosde resistência elevada e/ou muito elevada, com meios para temperar a fer-ramenta de moldar, e a um processo para endurecer por pressão e à mol-dagem temperatura de peças brutas a partir de aços de resistência elevadae muito elevada, no qual a peça bruta é aquecida antes da moldagem, eentão é moldada a quente em uma ferramenta de moldar, sendo que, a fer-ramenta de moldar possui meios para temperar.

Em virtude do constante aumento da demanda nas proprieda-des de resistência de componentes estruturais feitos de aço ou de uma ligade aço na construção de veículos automotores, as técnicas de moldagem aquente têm sido usadas de modo crescente na fabricação em série, a fim deser possível moldar aços de resistência elevada e/ou mais elevada. No casode moldagem a quente, uma peça bruta é inicialmente preaquecida. Nor-malmente isto é realizado em um forno. A peça bruta aquecida é, então, reti-rada do forno e colocada em uma ferramenta de moldar, na qual a peça bru-ta é moldada a quente. No caso de moldagem com têmpera por pressão,por exemplo, a peça bruta é aquecida, pelo menos, até a temperatura detransformação austenítica. Isto é, então, seguido de um rápido resfriamentoda peça bruta, de tal modo que, a microestrutura austenítica da peça brutaseja convertida em uma microestrutura martensítica. Levando em conta asboas propriedades de moldagem, com a presença de uma microestruturaaustenítica há, conseqüentemente, um aumento perceptível nos valores deresistência durante a moldagem e, portanto, uma deterioração nas proprie-dades de moldagem da peça bruta. A partir da publicação de patente alemãDE 10 2005 018 974 A1 é conhecido um dispositivo, com o qual uma peçabruta retirada de um forno pode ser colocada em uma ferramenta de moldartemperada, sendo que, durante a retirada do forno e a colocação na ferra-menta de moldar, as peças brutas são mantidas à temperatura por fluxo cor-rente por meio de elementos de contato. A intenção é que seja atingida acondição, na qual as peças brutas sejam também moldadas nas temperatu-ras providas para a moldagem a quente. Além disso, da publicação de pa-tente alemã DE 198 34 510 A1 é conhecida uma ferramenta de corte fino, na qual em cada caso uma placa de aquecimento com elementos de aque-cimento é disposta na placa de corte e na placa de guia, e está provido umsensor de temperatura para o controle das placas de aquecimento. Com amencionada ferramenta de corte fino, a intenção é que os aços da ferramen-ta de trabalho a quente devem ser processados tanto na temperatura ambi- ente bem como na temperatura semi-aquecida.

Um problema com as ferramentas de moldar conhecidas da té-nica anterior é que, embora elas permitam uma têmpera da ferramenta demoldar, não é possível obter um controle exato da temperatura da peça bru-ta durante a moldagem.

Tomando isto como base, a presente invenção é baseada noobjetivo de propor uma ferramenta de moldar para a têmpera por pressão epara a moldagem temperada, e um processo para a têmpera por pressão epara a moldagem temperada que permita a guia de temperatura exatamentedefinida da peça bruta durante a moldagem.

De acordo com um primeiro ensinamento da presente invenção,o objetivo descrito acima para uma ferramenta de moldar geral é soluciona-da pelo fato de que, está provida uma pluralidade de meios reguláveis naferramenta de moldar, para a têmpera da ferramenta de moldar, por meiodos quais uma série de zonas de temperatura pode ser temperada na fer- ramenta de moldar, sendo que, pelo menos, as superfícies de contato deelementos da ferramenta de moldar usados para a moldagem são alocadospara zonas de temperatura individuais.

Tem-se comprovado que, a fim de reter as boas propriedadesde moldagem de aços aquecidos de resistência elevada e/ou muito elevada, é necessário um monitoramento da temperatura das superfícies de contatodos elementos da ferramenta de moldar com a peça bruta, de modo muitopreciso. Como um resultado disso, somente não é possível minimizar o des-gaste na ferramenta de moldar nas superfícies de contato dos elementos daferramenta de moldar com a peça bruta, uma vez que, através da guia detemperatura podem ser ajustados parâmetros otimizados do processo, emparticular, temperaturas otimizaas de processo da peça bruta. Além disso, épossível exercer uma influência sobre a microestrutura da peça bruta, pelofato de que, as taxas de resfriamento da peça bruta durante a moldagemsão ajustadas nas zonas de temperatura individuais, por meio da diferençade temperatura em relação à temperatura da peça bruta. Deste modo, coma ferramenta de moldar de acordo com a invenção podem ser ajustadas àpeça bruta, diferentes propriedades de material. Por exemplo, por meio dezonas de temperatura controladas pode ser realizado recozimento com pou-ca tensão durante e/ou depois da moldagem.

De acordo com um primeiro aperfeiçoamento da ferramenta demoldar de acordo com a invenção, o controle das zonas de temperatura in-dividuais pode ser aperfeiçoado pelo fato de que, está provido, pelo menos,um número de meios para a medição da temperatura correspondente aonúmero de zonas de temperatura. De preferência, estes meios podem seralocados aos meios individuais para a têmpera das zonas de temperatura,de tal modo que, podem ser medidos os valores de medição da temperaturade cada zona de temperatura individual. Como meios para a medição datemperatura normalmente são usados termoelementos.

Esses termoelementos são dispostos, de preferência, de tal mo-do que, a temperatura pode ser medida nas superfícies de contato, tomandoparte na moldagem dos elementos da ferramenta de moldar individuais. Issopode ser obtido, por exemplo, por meio de sensores de temperatura dispos-tos na proximidade imediata das superfícies de contato. Por outro lado, há apossibilidade de, por meio de inserções condutivas altamente térmicas, loca-lizar a posição dos meios para a medição da temperatura à distância da su-perfície de contato, e todavia, receber informação sobre a temperatura dasuperfície de contato.

De acordo com um outro aperfeiçoamento bastante desenvolvi-do da ferramenta de moldar de acordo com a invenção, estão providos co-mo meios para a têmpera de cartuchos de aquecimento, bobinas de aque-cimento, fios de aquecimento ou guias de meios para meios de operaçãotemperada. Como meios de operação temperada, por exemplo, são levadosem consideração óleo, água ou gás, sendo que, os meios de operação tem-perada podem garantir tanto a emissão de calor, como também a absorçãode calor. Embora os cartuchos de aquecimento, as bobinas de aquecimentoou os fios de aquecimento não permitam qualquer escoamento de calor porseu lado, eles são particularmente simples de integrar na ferramenta demoldar e são de fácil controle.

De preferência, os meios mencionados para a têmpera são con-trolados de uma maneira particularmente simples pelo fato de que, são pro-videnciados meios de atuação, que usam a temperatura dos meios para atêmpera da ferramenta de moldar, e as temperaturas medidas das zonas detemperatura individuais, a fim de controlar a emissão e/ou a absorção decalor dos meios para a finalidade de temperar a ferramenta de moldar. Pormeio dessa medida é possível uma comparação direta entre valores de refe-rência e valores atuais das temperaturas das zonas de temperatura, e astemperaturas dos meios de têmpera, de tal modo que possa ode ser efetua-do de modo simples e preciso o controle da temperatura das zonas de tem-peratura.

De acordo com um outro aperfeiçoamento bastante desenvolvi-do, são providos meios de isolamento, para o isolamento térmico de umamontagem da ferramenta de moldar da ferramenta de moldar, e/ou para oisolamento térmico dos elementos da ferramenta de moldar individuais deum para o outro. O isolamento térmico da montagem da ferramenta de mol-dar, por um lado, tem o efeito que, não ocorre dissipação de calor desne-cessária por meio da montagem da ferramenta de moldar. Por outro lado, oisolamento térmico dos elementos da ferramenta de moldar individuais deum para o outro leva à situação, na qual pode ser ajustado um perfil de tem-peratura dos elementos da ferramenta de moldar individuais e, deste modo,um perfil de temperatura das zonas de temperatura individuais, e uma formade processo mais segura.Apesar do isolamento térmico da montagem da ferramenta demoldar, de preferência, pelo menos, uma disposição de resfriamento sepa-rada está provida para a montagem da ferramenta de moldar, a fim de man-tê-la em um nível de temperatura estável. Em particular, no caso de resfria-mento separado da montagem da ferramenta de moldar, a situação podeser obtida de tal modo que uma ferramenta de moldar usada em operaçãoem série está em equilíbrio de temperatura, em essência, mais rapidamentee, por conseguinte, torna possível parâmetros de processo constantes.

De acordo com um outro aperfeiçoamento bastante desenvolvi-do da ferramenta de moldar de acordo com a invenção, estão providos mei-os para a variação da pressão de superfície da ferramenta de moldar. Emconjunção com as zonas de temperatura controladas das superfícies decontato dos elementos da ferramenta de moldar, a variação da pressão desuperfície da ferramenta de moldar torna possível, a influência a ser exerci-da sobre a taxa de resfriamento das áreas da peça bruta ou sobre a peçabruta como um todo. Com isso, em princípio, é possível durante a temperapor pressão, ajustar a microestrutura resultante e influenciar, pelo menosparcialmente, propriedades da peça bruta. Por exemplo, por meio de umaalta pressão de superfície e de uma alta diferença de temperatura, pode serajustada uma taxa de resfriamento muito alta, que com aços de resistênciasuperior e extrema, em particular, com aços de boro-manganês, leva a umamicroestrutura martensítica grosseira. Por outro lado, também é possívelcomo freqüentemente desejável, ajustar uma fina microestrutura martensíti-ca através do ajuste de uma taxa de resfriamento média.

Se como elementos da ferramenta de moldar estiver provido,pelo menos, um anel de estiramento, pelo menos, uma punção e, pelo me-nos, um suporte de chapa, sendo que, as superfícies de contato do anel deestiramento, a punção e/ou do suporte de chapa formam individualmentezonas de temperatura reguláveis com a peça bruta, uma simples ferramentade moldar pode estar provida para a têmpera por pressão e para a molda-gem temperada de uma peça bruta feita de aço de resistência elevada e/oumuito elevada.De preferência, a ferramenta de moldar está projetada para oaquecimento de, pelo menos, áreas parciais da ferramenta de moldar abaixoda temperatura de AC3, em particular, de um máximo de 650° C. Por umlado, com a têmpera por pressão, a peça bruta é colocada dentro da ferra-menta de moldar, com temperaturas na faixa de temperatura de AC3, e res-fria na ferramenta, de tal modo que, a ferramenta de moldar pode ser retira-da na temperatura de AC3, pelo menos, por um curto período de tempo. Poroutro lado, o reaquecimento da peça bruta também pode ocorrer na ferra-menta de moldar. No caso do projeto da ferramenta para temperaturas de,no máximo, 650° C, podem ser usados aços de ferramenta de trabalho aquente mais econômicos, na fabricação da ferramenta de moldar, de talmodo que os custos para a fabricação da ferramenta são reduzidos.

De acordo com um segundo ensinamento da presente inven-ção, a tarefa designada anteriormente é solucionada por um processo geral,no qual a peça bruta é moldada pelas superfícies de contato dos elementosda ferramenta de moldar providos na ferramenta de moldar antes da molda-gem, sendo que, as superfícies de contato são alocadas, pelo menos, parci-almente para uma pluralidade de zonas de temperatura providas na ferra-menta de moldar, e uma pluralidade de zonas de temperatura da ferramentade moldar é temperada durante a moldagem, por meio dos meios para atêmpera, em cada caso, para valores de temperatura predefinidos.

Como já foi indicado, especial importância está ligada ao moni-toramento preciso das temperaturas da peça bruta durante a moldagem,com têmpera por pressão e para a moldagem temperada de peças brutasfeitas de aço de resistência elevada e/ou muito elevada, uma vez que, nãosomente as propriedades de moldagem a quente sejam bem-monitoradas,mas além disso, uma influência possa ser exercida sobre a microestruturaatravés das velocidades de resfriamento. De acordo com a invenção isto éobtido por meio das zonas de temperatura reguláveis individualmente, quesão alocadas para as superfícies de contato dos elementos da ferramentade moldar.

De preferência, as zonas de temperatura na ferramenta demoldar têm temperaturas uniformes ou diferentes durante a moldagem. Por-tanto, dependendo da necessidade, é possível, durante a moldagem, poderajustar um perfil de temperatura dentro da peça bruta, ou uma temperaturaconstante nas áreas moldadas da peça bruta.

Como já foi apresentado, ferramentas de moldar mais econômi-cas podem ser usadas de acordo com um outro aperfeiçoamento bastantedesenvolvido do processo de acordo com a invenção, pelo fato de que, atemperatura das zonas de temperatura individuais na ferramenta de moldarnão excedem uma temperatura máxima de 650° C durante a moldagem. Neste caso, aços de ferramenta que trabalham a quente, mais econômicos,podem ser usados para a fabricação da ferramenta de moldar.

Se a temperatura de, pelo menos, uma zona de temperatura naferramenta de moldar for maior que 200° C, então a microestrutura da peçabruta temperada por pressão nessa zona de temperatura pode ser ajustada para um alongamento de ruptura melhorado sob valores reduzidos em rela-ção aos limites de estiramento e às resistências à tração. Além disso, devidoà temperatura da ferramenta mais alta, as flutuações da microestrutura de-vidas às pressões de superfície variáveis são reduzidas. A causa disso podeser vista no fato de que, a flutuação das velocidades de resfriamento é re-duzida, apesar das diferentes pressões de superfície em temperaturas daferramenta mais altas.

Se a temperatura de, pelo menos, uma zona de temperatura naferramenta de moldar não exceder 200° C, então nessa área são obtidosvalores máximos de limite de estiramento e de resistência à tração, com umalongamento de ruptura reduzido.

Um outro parâmetro para a influência da microestrutura da peçabruta durante a moldagem pode estar provido pelo fato de que, o compor-tamento de resfriamento da peça bruta é ajustado, pelo menos, parcialmen-te pelas pressões de superfície da ferramenta de moldar. Em particular, em áreas de baixa temperatura na ferramenta de moldar, em outras palavras,em áreas com uma temperatura abaixo de 200° C, uma variação da pressãode superfície leva a velocidades de resfriamento nitidamente diferentes, detal modo que a microestrutura da peça bruta, em particular, nessas zonas detemperatura pode ser alterada por meio da pressão de superfície.

Valores de resistência mecânica particularmente altos podemser atingidos com o processo de acordo com a invenção pelo fato de que,por exemplo, é usado um aço de boro-manganês, em particular, um aço deboro-manganês do tipo de liga 22MnB5. Com o tipo de aço mencionado po-dem ser obtidos valores de resistência à tração maiores que 1500 Mpa, elimites de estiramento maiores que 100 MPa1 sendo que, o alongamento deruptura A80 se situa em aproximadamente 5%.

A fim de prevenir formação de oxido na superfície da peça brutadurante a têmpera por pressão e para a moldagem temperada, de acordocom o processo de acordo com a invenção, as peças brutas têm, de acordocom a invenção, um revestimento de superfície para providenciar proteçãocontra a formação de oxido. Por exemplo, a proteção de oxido correspon-dente das superfícies da peça bruta pode ser providenciada por um revesti-mento de alumínio e silício.

Finalmente, uma microestrutura pode ser ajustada especifica-mente com um processo de acordo com a invenção, pelo fato de que, umadiferença de temperatura é ajustada entre a peça bruta aquecida e as super-fícies de contato da ferramenta temperada entre 50° e 650° C, de preferên-cia, de 100 a 350° C. A temperatura da peça bruta é entendida, neste caso,para significar a temperatura de núcleo da peça bruta. Com uma diferençade temperatura de 50° C a 650° C, quase todas as microestruturas podemser produzidas durante a moldagem, com, por exemplo, uma matriz de baseferrítica, com baixas diferenças de temperatura a 50° C. Com maiores dife-renças de temperatura entre 100° C e 300° C são produzidas microestrutu-ras essencialmente bainíticas na peça bruta durante a moldagem, que têmum efeito positivo sobre o comportamento de alongamento da peça brutamoldada. Com maiores diferenças de temperatura de mais que 300° C, aproporção de microestrutura martensítica é aumentada, a qual aumenta, defato, a resistência, mas reduz a capacidade de alongamento da peça brutamoldada.Agora existe um grande número de possibilidades para aperfei-çoar e conformar a ferramenta de moldar de acordo com a invenção e oprocesso de acordo com a invenção para a têmpera por pressão e para amoldagem temperada. Com respeito a isso, é feita referência, por um lado às reivindicações subordinadas às reivindicações 1 e 11, por outro lado, àdescrição de um aperfeiçoamento exemplar de acordo com a invenção deuma ferramenta de moldar em conjunto com o desenho.

No desenho a única figura mostra em uma vista de corte emperspectiva um exemplo de execução de uma ferramenta de moldar de a-cordo com a invenção, para a têmpera por pressão e para a moldagem tem-perada de uma peça bruta de aços de resistência elevada e/ou muito eleva-da. O exemplo de execução representado na única figura de uma ferramen-ta de moldar de acordo com a invenção para a têmpera por pressão e paraa moldagem temperada apresenta, em primeiro lugar, como elementos daferramenta de moldar um anel de estiramento 1 , uma punção 2 e um supor-te de chapa 3. Na montagem 4 para o anel de estiramento 1 estão dispostosfios de aquecimento 5, que temperam o anel de aquecimento 1 como a pri-meira zona de temperatura. A punção 2 possui uma bobina de aquecimento6, de tal modo que sua temperatura possa ser igualmente controlada. Porfim, a montagem 7 do suporte de chapa compreende fios de aquecimento 8,que temperam o suporte de chapa 3. As zonas de temperatura individuais,que são formadas pelas superfícies de contato do anel de estiramento 1, dapunção 2 e do suporte de chapa 3 com a peça bruta, e os fios de aqueci-mento individuais são isolados contra perdas de calor por meio de materialisolante 9, por exemplo, na montagem da ferramenta 13. No exemplo deexecução presente da ferramenta de moldar de acordo com a invenção, oselementos da ferramenta de moldar 1,2,3 individuais, que formam as zonasde temperatura individuais, de fato não são isolados termicamente um dooutro. Contudo, devido à disposição dos termoelementos 10, 11, 12 na vizi- nhança imediata das superfícies de contato dos elementos da ferramenta demoldar 1,2,3 com a peça bruta é assegurado que pode ser obtida umatêmpera precisa das áreas correspondentes da peça bruta. Como pode servisto da figura, o anel de estiramento 1 e o suporte de chapa 3 e a punção 2estão isolados termicamente contra a montagem da ferramenta, de tal modoque é prevenida uma dissipação de calor descontrolada dentro da monta-gem da ferramenta 13.

As três zonas de temperatura do anel de estiramento 1, da pun-ção 2 e do suporte de chapa 3 podem ser ajustadas independentes uma daoutra, a diferentes temperaturas, desde a temperatura ambiente, por exem-plo, até um máximo de 650° C, de preferência, de 200 a 650° C, em particu-lar, de 400° C a 650° C. De acordo com a invenção, portanto, isso também épossível para perfis de temperatura a serem criados na ferramenta de mol-dar, a fim de induzir uma mudança na microestrutura em locais apropriadosna peça bruta, por exemplo, em virtude de diferentes velocidades de resfri-amento da peça bruta nessas áreas. Por motivos de simplificação, essa úni-ca figura não mostra os meios para a variação da pressão de superfície, eos meios para a atuação dos fios de aquecimento individuais das zonas detemperatura.

Em experiências com peça bruta realizadas, por exemplo,deaço de boro-manganês de liga tipo 22 MnB5, diferentes temperaturas foramajustadas na ferramenta toda. Por motivos de simplificação, durante a expe-riência a temperatura no anel de estiramento 1,na punção 2 e no suporte dechapa 3 em cada caso foi ajustada, respectivamente, como idêntica. Devidoà posição dos termoelementos 10,11,12, portanto, é assegurado que, atemperatura que foi ajustada também existe nas superfícies de contato dapeça bruta, e, portanto, corresponde à temperatura de moldagem. Nas ex-periências foi mostrado que, em baixas temperaturas da ferramenta, isto é,abaixo de 200°C, os valores máximos de resistência puderam ser obtidosem um alongamento de ruptura A80 de aproximadamente 5%. Os valoresde medição para o limite de estiramento Rp0,2 foram acima de 1050 MPa epara a resistência à tração Rm, acima de 1500 MPa. Em altas temperaturasda ferramenta acima de 200°C, os valores para o limite de estiramento Rp0,2caíram abaixo de 1000 MPa. Ao mesmo tempo, os valores para a resistên-cia à tração ficaram em menos que 1500 MPa. O alongamento de rupturaΑ80, entretanto, aumentou para cerca de 5.8%. Por exemplo, em uma tem-peratura da ferramenta de 400°C a resistência à tração caiu para Rm = 820MPa e o limite de estiramento RP0,2 =610 MPa. O alongamento de ruptura,em oposição, aumentou para A80 = 10%. A causa para as alterações nosvalores de resistência pode ser vista devido ao fato de que, em altas tempe-raturas da ferramenta de moldar, além disso, continuam a existir partes aus-tenísticas na microestrutura. A fim de obter uma microestrutura com maioresvalores de alongamento de ruptura, portanto, são preferidas temperaturasda ferramenta de moldar de, por exemplo, 400°C até 650°C. Em tempera-turas da ferramenta de moldar abaixo de 200°C, em oposição, a microestru-tura ainda é constituída somente de martensita, e é obtida uma resistênciamáxima no alongamento de ruptura reduzido.

Adicionalmente tem sido mostrado que, em uma temperatura daferramenta aumentada, diferentes pressões de superfície têm somente umefeito pequeno sobre a formação da microestrutura. Isto pode ser atribuídoao fato de que, as diferentes pressões de superfície, que foram variadas emuma faixa de 0.15 MPa a 3.83 MPa, causaram somente pequenas diferen-ças na taxa de resfriamento para a faixa de temperatura de 790°C a 390°C.As velocidades de resfriamento medidas para essa faixa de temperatura sesituam entre 80 e 115 K/s. Entretanto, se a ferramenta de moldar for tempe-rada a uma temperatura abaixo de 200°C, então, por causa da grande dife-rença de temperatura entre a peça bruta e a ferramenta de moldar, a influ-ência da pressão de superfície sobre a taxa de resfriamento e, portanto, suainfluência sobre a formação da microestrutura é perceptivelmente maior.Tem-se verificado que, em baixas temperaturas da ferramenta, isto é, abai-xo de 200°C, puderam ser medidas diferentes velocidades de resfriamentode 80 K/s até 480 K/s acima da pressão de superfície. Isso teve a conse-qüência que, em velocidades de resfriamento extremamente altas, formou-se uma microestrutura martensítica muito grosseira. Em velocidades de res-friamento de 80 K/s até 130 K/s, em oposição, formou-se uma microestrutu-ra martensítica de grãos finos, que é considerada ao todo como vantajosa.

Os valores medidos para limites de estiramento e resistência à tração nãoforam alterados em virtude das formações de microestrutura diferentes. Afim de obter valores máximos de resistência com têmpera por pressão e pa-ra a moldagem temperada de aços de resistência elevada e/ou muito eleva-da, portanto, é necessário para a guia de temperatura ser mantida de modomuito preciso na ferramenta de moldar, e ser moldada na peça bruta, res-pectivamente. O exemplo de execução descrito da ferramenta de moldar deacordo com a invenção para a têmpera por pressão e para a moldagemtemperada é especialmente bem-apropriada para essa finalidade.

Além disso, dois outros corpos de prova de uma liga de aço de22MnB5 com revestimento de alumínio e silício (AlSi) foram aquecidos poraproximadamente 6 minutos a 950° C. O corpo de prova a) foi moldado emuma ferramenta temperada a 410° C com uma pressão de 8 kPa (80 bar) eo corpo de prova b), em uma ferramenta resfriada à temperatura ambientecom uma pressão de 8 mPa (80 bar).

Os microesmerilhamentos dos corpos de prova a) e b) mostra-ram diferentes formações de microestrutura. O corpo de prova a) mostrouuma microestrutura de bainita com efeitos de têmpera. Em oposição, comcorpo de prova b), pode ser detectada uma microestrutura bainítica marten-sítica.

Um outro corpo de prova do tipo mencionado acima foi recozidoa 900° C e transferido por aproximadamente 6 segundos para uma prensa,sendo que, a temperatura de núcleo da chapa ainda se situava em aproxi-madamente 750° C. A temperatura da prensa fói de 600° C, e o tempo defechamento de aproximadamente 1,5 segundos. Em seguida à moldagemtemperada ocorreu um resfriamento de choque para a temperatura ambien-te. Um exame do corpo de prova revelou uma matriz de base ferrítica comperlita disposta de modo linear, sendo que, adicionalmente foram identifica-das ilhas de martensita individuais e porções de bainita. Com um outro pro-cesso de gravação por aperto, puderam ser reveladas pequenas frações deaustenite residuais. Foi possível mostrar através de experiências que a mar-tensita, bainita e/ou perlita, bem como, austenite residual na chapa pode serajustado de forma visada na moldagem temperada.

Claims (9)

1. Processo para a têmpera por pressão e para a moldagemtemperada de peças brutas de aços de resistência elevada e/ou muito ele-vada, no qual a peça bruta é aquecida antes da moldagem, pelo menos àtemperatura de transformação austenítica e então é moldada a quente emuma ferramenta de moldar, sendo que, a ferramenta de moldar possui mei-os para temperar, caracterizado pelo fato de que, a peça bruta é moldadapor meio de superfícies de contato de elementos da ferramenta de moldarprovidos na ferramenta de moldar para a moldagem, sendo que, as superfí-cies de contato são alocadas, pelo menos parcialmente, uma pluralidade dezonas de temperatura providas na ferramenta de moldar, e uma pluralidadede zonas de temperatura da ferramenta de moldar é temperada durante amoldagem, por meio dos meios de temperar, em cada caso, para valores detemperatura predefinidos.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que, as zonas de temperatura na ferramenta de moldar têm tempe-raturas uniformes ou diferentes durante a moldagem.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que, a temperatura das zonas de temperatura individuais nãoexcede uma temperatura máxima de 650° C durante a moldagem.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, a temperatura de, pelo menos, umazona de temperatura na ferramenta de moldar é maior que 200° C.

5. Processo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 4,caracterizado pelo fato de que, a temperatura de, pelo menos, uma zona detemperatura não excede 200° C.

6. Processo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5,caracterizado pelo fato de que, o comportamento de resfriamento da peçabruta é ajustado, pelo menos parcialmente, pelas pressões de superfície daferramenta de moldar.

7. Processo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6,caracterizado pelo fato de que, é usado um aço de boro-manganês, em par-ticular, um aço de boro-manganês do tipo de liga 22MnB5.

8. Processo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 7,caracterizado pelo fato de que, a peça bruta tem um revestimento de super-fície para providenciar proteção contra formação de oxido.

9. Processo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8,caracterizado pelo fato de que, uma diferença de temperatura está ajustadaentre a peça bruta aquecida e as superfícies de contato da ferramenta tem-perada entre 50 e 650°C, de preferência, de 100 a 350°C.