Tema
“Desenvolvimentos de Novos materiais metálicos para
Indústria Automotiva.”
Assunto
“Necessidades
Necessidades Gerais e Oportunidades de Desenvolvimentos em:
Tratamentos de Superfície
vs.
Materiais Metálicos de Baixa Liga Alta Resistência e Dual Phase.”
Necessidades Gerais
Performance
- Redução de peso
- Redução de consumo de combustível
- Segurança passiva
Durabilidade
- Resistência à corrosão
- Resistência à endentação e marcas
Necessidades Gerais da
Indústria Automotiva
Custo
- Redução de etapas produtivas
- Redução do desgaste de
equipamentos e ferramentas
- Redução de Set-up’s
- Melhoria em Saúde Ocupacional
Meio ambiente
- Redução
R d ã d
de emissão
i ã d
de CO2
- Fim de vida de veículos
- Preservação de recursos naturais
- Atendimento às Normas Ambientais
Novas Possibilidades & Desenvolvimentos
Performance
Durabilidade
Aços
ç HSLA e AHSS
- Redução
R d ã d
de P
Peso
- Aumento da resistência
- Segurança Passiva
- Resistência
R i tê i à C
Corrosão
ã
- Resistência à endentação e marcas
Necessidades Gerais da
Indústria Automotiva
Revestimentos de Zinco Ligas
Meio ambiente
- Redução de emissão de CO2
- Fim
Fi d
de vida
id d
de veículos
í l
- Preservação de recursos naturais
- Atendimento às Normas Ambientais
C t
Custo
- Redução de etapas produtivas
- Redução
edução do desgas
desgaste
e de
equipamentos e ferramentas
- Redução de Set-Ups
- Melhoria em Saúde Ocupacional
Revestimentos Orgânicos - TOC
HSLA & AHSS
High Strength Low Alloy
&
Advanced High Strength Steel
HSLA & AHSS – Desafios e Necessidades
 Desafio para a Indústria Siderúrgica.
 Evitar o uso de sucedâneos – Plásticos e Alumínio.
 Definição de Processos e Investimentos altos.
 Obtenção das Propriedades Físicas.
 Ajuste de Composição
C
Q
Química – C,
C Mn, S
Si; Nb e Ti.
 Indesejáveis problemas de formação de óxidos desses elementos, tais como Mn e Si
(No processo de revestimento posterior).
 Indesejáveis desgastes de ferramental.
HSLA & AHSS – Alongamento x Tração
HSLA & AHSS - Propriedades
Tensã
ão (MPa)
% Alonga
amento
Média de Yp (Mpa)
Média de TS (Mpa)
Média de Elong. L080
Refino de Grão por Composição Química, Deformação e Tratamentos Térmicos
Microestruturas – EEP / HSLA / 600 DP
EEP
HSLA
600 DP
Microestruturas – 600 DP / 1000 DP / 1400 M
600 DP
1000 DP
1400 M
HSLA & AHSS - Atualidade
 Testes com material 1200 M
Realizado processo de Eletrozincagem de material -1200 M
Dimensões: 2
2,00
00 x 1190 mm
Camada Aplicada: 7,5 µm / face
Propriedades Físicas
LE
1104
Mpa
LRT
1258
Mpa
AlL50
8,0
%
Composição
p ç Química (%)
( )
C
Mn
Si
0,11
1,70
0,20
P
S
Al
Nb
Ti
0,010 0,002 0,040 0,015 0,025
Testes com material 1200 M
Resultados obtidos:
Propriedades físicas
LE (Mpa)
LRT (Mpa)
AlL50 (%)
Antes EG
1104
1258
80
8,0
Após EG
1102
1226
8,0
Teste
Resultado
Teste Estático
Avaliação da resistência do aço sob
constante carregamento
Após ser metalizado o material resistiu a
7 dias sob 80% de carregamento const.
Concentração de
Hidrogênio
Avaliação da concentração de
Hidrogênio retido na estrutura do aço
< 0,5 ppm de Hidrogênio
Espessura de camada
Avaliação da espessura da camada
7,4 a 7,6 µm / face
Aderência da Camada
Avaliação da aderência da camada
100% aderente
Revestimentos de Zinco Ligas
Revestimentos
de
Zinco Ligas
Revestimentos de Zinco Ligas
 Preservação do meio ambiente.
 Atendimento a Legislação Vigente e as novas Diretrizes Européias e
normas internacionais, tais como:
- GMW 3059;
- ELV - End of Life vehicles;
- RoHs – Restrictions on Hazardous Substances;
- WEEE - Waste on Electrical and Eletronic Equipament;
- FORD W99 P 9999;
- VW 91101;
Revestimentos de Zinco Ligas
 Agregar características específicas a cada aplicação, tais como:
- Aumento de Condutividade;
- Soldabilidade;
S ld bilid d
- Resistência à corrosão;
 Atendimento as Novas diretrizes: “A partir de 1º de julho de 2006, conforme diretrizes
da União Européia, deverão ser substituídas por outras menos agressivas, substâncias
proibidas tais como:
- Chumbo (Pb);
- Cromo Hexavalente (Cr6+);
- Cádmio (Cd), Mercúrio (Hg), entre outras.”
Revestimentos de Zinco Ligas - Vantagens
 Elevada resistência à corrosão e à temperatura, em névoa salina e testes cíclicos.
 A espessura com zinco liga é menor que um zinco puro.
 Melhorias para os processos estampagem e soldabilidade.
 Diminuem corrosão das peças em contato com outros metais.
 Substituem os depósitos de Cádmio, Chumbo entre outros.
Revestimentos de Zinco Ligas – Zinco / Níquel
 Revestimento de Zinco / Níquel
 Depósito de Zinco / Níquel com Liga composta por 11 a 15% de
Níquel.
 Elevada resistência à corrosão em comparação com
Zinco Puro.
 Excelente
E
l t resistência
i tê i à ttemperatura.
t
 Produtos de corrosão são pouco volumosos.
 Pode ou não ser cromatizado.
Revestimentos de Zinco Ligas – Zn / Ni
 Teste de Salt-Spray conforme Norma ASTM B117;
 Aço 0,80 x 1200 mm NBR 5915 Grau EEPPC;
 Camada de Zn/Ni eletrodepositada: 2,93 µm com 11,7% de Níquel;
 Camada de Cromato(Cr³+): 35,5 mg/m²;
Início
24 horas
96 horas
144 horas
250 horas
Revestimentos de Zinco Ligas – Estanho / Zinco
 Revestimento de Estanho / Zinco
 Depósito de Estanho / Zinco com Liga composta por 8 a 10% de Zinco.
 Elevada resistência à corrosão em comparação com liga de Estanho / Chumbo.
 Excelente Soldabilidade.
 Isento de metal pesado (Pb).
Revestimentos de Zinco Ligas – Estanho / Zinco
Meltting Point (ºC
C)
(Liga Estanho - Zinco)
Ponto Eutético
Liga 91% Sn e 9% Zn - 199ºC
(Menor ponto de fusão da liga)
Revestimentos de Zinco Ligas – Estanho / Zinco
Revestimentos Orgânicos
Revestimentos
Orgânicos
Revestimentos Orgânicos – TOC
Matéria Prima
Conformação
d
de
Metais
L b ifi
Lubrificação
ã
Ferramental
Revestimentos Orgânicos - TOC
 TOC – Thin Organic Coating
 Melhor lubrificação que o óleo.
 Usado para estampagem seriada / repuxo severo.
 Diminui a formação de pó de zinco na estampagem.
 Reduções de paradas para limpeza de ferramentais.
 Reduções de refugo por rompimento na estampagem.
estampagem
 Conformação pode permitir redução do grau do aço.
 Proteção anti corrosão similares ao óleo.
 Não interfere na soldabilidade.
Revestimentos Orgânicos – TOC
Aço EletroZincado
Two Side
Aço EletroZincado
One Side
ou
A S/ Revestimento
Aço
R
ti
t
Camada de Zinco
Camada de Zinco
Aço
A
Aço
Camada de Zinco
Camada de Zinco
Revestimentos Orgânicos – TOC
Aço EletroZincado
Two Side
Aço EletroZincado
One Side
ou
A S/ Revestimento
Aço
R
ti
t
TOC
Camada de Zinco
TOC
Camada de Zinco
Aço
A
Aço
Camada de Zinco
TOC
TOC
Revestimentos Orgânicos – TOC
Processos de estampagem
ZINCO
AÇO
Ç
Thin Organic Coating – TOC
ZINCO
AÇO
Ç
Revestimentos Orgânicos – TOC
Comparação de Lubrificantes
TOC
Revestimentos Orgânicos – TOC
Curva Limite de Conformação
Revestimentos Orgânicos – TOC
Revestimentos Orgânicos – TOC
Conclusões:
 Existe a viabilidade de fornecimento regular de materiais AHSS
AHSS.
 Necessidades específicas de aplicações são atendidas por produtos
desenvolvidos para as funcionalidades particulares.
Agradecimentos:
Obrigado !
Engº Tiago Rafael Ferreira de Brito
email: [email protected]