Considerações sobre estampagem

AÇOS INOXIDÁVEIS
considerações sobre estampagem
Aços Inoxidáveis da Série 300
Austeníticos
304 H
C 0,04/0,10
Cr 18/20
Ni 8/10,5
+C
301
C ≤ 0,15
Cr16/18
16/18
Cr
NiNi6/8
6/8
Aplicações estruturais.
Alta resistência
mecânica. aplicações
estruturais. (vagões e
estrutura de ônibus)
-Ni
-Cr
316
304
+Mo
C ≤ 0,08
Cr 8/10,5
18/20
Ni
Ni 8/10,5
C ≤ 0,08
Cr 16/18
Ni 10/14
Mo
Mo2/3
2/3
Propriedades mecânicas
em altas temperaturas
Resistência à corrosão
por pites.
-C
Aplica ções
gerais
304L
-
C ≤ 0,03
Cr 18/20
Ni 8/12
321
+Ti
C ≤ 0,08
Cr 17/19
Ni 9/12
Ti ≥ 5 x (C+N)
316 L
C ≤ 0,03
Cr 16/18
Ni 10/14
Mo 2/3
Resistência à
corrosão
intergranular .
Aços Inoxidáveis da Série 400
Ferríticos
430 DDQ
Martensíticos
C≤
≤ 0,03
Cr 16/18
Melhor estampagem
+Ti
+Mo
+Nb
+Nb
-C
53 HRc
420
C ≥ 0,15
Cr 12/14
+C
+Mo
Facas,
Discos de freios, etc.
57 HRc
498V
DIN 1.4116
C 0,42/0,47
Cr 14,0/14,5
Mo 0,50/0,55
V 0,10/0,15
Maior dureza.
Resistência ao desgaste.
Facas profissionais, etc.
444
Talheres, baixelas, pias,
fogões, moedas, etc
Melhor resistência à corrosão por pites.
Caixas d’água, aquecedores d’água.
Tubos evaporadores, etc.
430
C ≤ 0,12
Cr 16/18
+Nb
+Ti
-C
-Cr
+Ti
441
439
C ≤ 0,07
+Nb
Cr 17/19
≥ 0,20 + 4 (C+N)
Ti+Nb≥
409
C ≤ 0,08
Cr 10,5/11,75
Ti ≥ 6 x C
Sistema de
Escapamento, etc..
C ≤ 0,025
Cr 17,5/19,5
Mo 1,75/2,50
Ti+Nb ≥ 0,20 + 4 (C+N)
DIN 1.4509
C ≤ 0,03 Ti=0,1/ 0,6
Cr= 17,5/18,5
Nb ≥ 3 x C + 0,30
Componentes do sistema de
Melhor resistência à fluência
escapamento de automóveis.
em altas temperaturas.
Máquinas de lavar roupas.
Sistema de escapamento de
Microondas,tubos evaporadores,etc.
Automóveis, etc.
-C
-Cr
+Ni
410D
DIN 1.4003
C ≤ 0,03,Ni 0,4
Cr 11,5/13,5
Resistência à abrasão.
Vagões, açúcar, etc.
Consideraçõe sobre estampagem
Em grande parte dos processos de
estampagem a chapa é submetida
a uma combinação de esforços de
embutimento e estiramento
simultaneamente.
Considerações sobre estampagem
Estiramento
O blanque é fixado pelo prensa-chapas com pressão suficiente para impedir o
seu arraste, sendo submetido somente ao esforço de tração.
• Redução de espessura
h
Considerações sobre estampagem
Embutimento
D
dp
O processo de embutimento implica
simultaneamente em deformações de tração e
compressão. Neste exemplo, a pressão do
prensa-chapas é regulada de maneira a
permitir a alimentação constante de material
para dentro da matriz. Porém, a pressão
ajustada deve ser suficiente para impedir o
enrrugamento do flange.
Muito baixa redução de espessura
O fator LDR(Limited Drawing Ratio),que
poderiamos traduzir como Taxa Limite de
Embutimento refere-se à relação entre o
diâmetro do blanque (D) e o diâmetro da peça
cilindrica embutida (d) ------ LDR = D/d, é um
parâmetro muito importante para o
embutimento
Considerações sobre estampagem
409
409
430
430
439
439
Fonte : ISSF ( International Stainless Steel Forum)
Artigo: A Solução ferrítica- abril/2007
441
441
304
304
Considerações sobre estampagem
– Principais diferenças entre embutimento e estiramento
– Estampagem Combinada -
EMBUTIMENTO
ESTIRAMENTO
Blanque livre para escoar
Blanque travado p/ prensa
chapa
Preservação espessura
Redução generalizada da
espessura
Deformação no raio da
matriz
Deformação no raio do
punção
Considerações sobre estampagem
3xx
4xx
Comentários
Considerações sobre estampagem
3xx
4xx
►Reduzir pressão do prensa-chapas
Como parâmetro inicial
sugere-se uma redução de
aproximadamente 20 % na
pressão de prensa-chapas ou
até ocorrências de rugas na
peça
Considerações sobre estampagem
3XX
4XX
Cuba produzida em aço 304
(320 - 350 bar de pressão no prensa-chapas)
Cuba produzida em aço 430
Cuba produzida em aço 430
(320 bar de pressão no prensa-chapas)
(260 bar de pressão no prensa-chapas)
Considerações sobre estampagem
3xx
4xx
► Raio da matriz -Em alguns casos mesmo com a redução das cargas de prensachapas e com a possível redução no dimensional do blanque haverá à necessidade de
aliviar os raios das ferramentas
Na figura da esquerda temos um raio de matriz com problemas de concordância. Nesta região
ocorrerá uma maior restrição ao fluxo de material para dentro da matriz., ou seja, intensificação do
processo de estampagem por estiramento. Já na outra figura tem-se um raio adequado e com boa
concordância.
► Lubrificação - Deve ser a melhor possivel para facilitar o escoamento do material
para dentro da matriz . Em alguns casos deve-se, além de lubrificar o blanque, passar a
lubrificar o ferramental após algumas peças estampadas. Porém este intervalo de
lubrificação do ferramental deve ser levantado caso a caso.
Considerações sobre estampagem
3xx
4xx
► QUEBRA RUGAS – È comum a necessidade de ajustes nos
quebra rugas quando da migração de aços da série 3XX para
4XX .
A forma do quebra ruga para os aços ferriticos deve ser mais
arredondada quando comparada com os aços austeníticos, para
facilitar o escoamento do blanque para dentro da matriz . Alem
da forma mais suave deve-se tambem trabalhar com quebras
rugas de menor altura/ profundidade
Composição Química
Aço
C
Mn
Si
P
S
Cr
Ni
Mo
N2
Outros
410D
0,03
1,50
1,00
0,025
0,005
10,5 - 12,5
0,3 1,0
-
0,02
-
444
0,025
1,00
1,00
0,040
0,030
17,5 - 19,5
1,00
1,75 2,50
0,035
0,20+4(C+N2)</=Ti+Nb
</=0,8
439
0,03
1,00
1,00
0,04
0,03
17,0 - 19,0
0,50
-
0,03
0,20+4(C+N2)< Ti
+Nb< 0,75
304
0,08
2,00
0,75
0,045
0,03
18,0 - 20,0
8,0 10,5
316
0,08
2,00
0,75
0,045
0,03
16,0 - 18,0
10,0 14,0
0,10
2,00 3,00
0,10
Propriedades Mecânicas
Propriedades mecânicas típicas dos aços inoxidáveis
Limite de
Resistência
à Tração
(MPa)
Limite de
Fluência (MPa)
Alongamento
50mm ( % )
Dureza RockwellB
HRB
Limite de
fatiga (Mpa)
Embutido
Erichsen
(mm)
410D
450 - 650
Aprox. 280
Aprox. 20
70 - 85
nd
nd
444
490
337
32
85
-
10
439
420
240
28
85
-
9
304
700
300
54
85
241
12
316
620
300
52
85
269
12
AÇO
Propriedades Físicas
Propriedades físicas típicas dos aços inoxidáveis – estado
recozido
Masa específica
AÇO
Coeficiente de
expansão Térmica
Medio de 0°C a
100°C
µ/m.°C
538°
Cµ/m.°C
Condutividade
Térmica a 100
oC (W. m.K)
Resistência
Elétrica a nano
ohm . M
Calor
Específico
(j/kg.°K)
Módulo de
Elasticidade
(GPa)
410D
7,7
nd
nd
nd
nd
nd
nd
444
7,8
10,0
11,4
26,8
620
420
200
439
7,7
10,4
11,4
24,2
630
460
200
304
8,0
17,2
18,4
16,2
720
500
193
316
8,0
15,9
17,5
16,2
740
500
193
C SAE
1010
7,8
12,2
14,3
57,8
142
-
-
AÇOS INOXIDÁVEIS