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Aço bifásico | Diretrizes DP AHSS
- João
O aço bifásico (DP) é uma pedra angular do design automotivo moderno. Ele oferece uma mistura ideal de resistência e ductilidade que melhora significativamente o desempenho e a segurança do veículo. O SteelPro Group fornece esse material avançado em estados laminados a quente e a frio, complementado por um conjunto de tratamentos de superfície, como galvanização.
O que é aço bifásico?
O aço Dual Phase (DP) é um aço de alta resistência caracterizado por uma matriz ferrítica macia intercalada com ilhas de martensita dura. Este aço exibe alta resistência à tração, ductilidade excepcional e capacidade de absorver energia de impacto substancial. Graças à sua composição de liga balanceada, ele combina boa soldabilidade com operações de conformação de alta elasticidade. O aço DP é usado em peças automotivas, como portas, capôs e para-choques.
A fabricação do aço DP é cuidadosamente adaptada para otimizar sua microestrutura. O aço DP laminado a quente é processado sob temperaturas de laminação controladas e taxas de resfriamento no laminador de tiras a quente para estabelecer a estrutura ferrítico-martensítica da austenita. As propriedades do aço DP laminado a frio são ajustadas durante o tratamento térmico em uma linha de recozimento contínua, permitindo controle preciso sobre a transformação da austenita para atingir a resistência e a ductilidade desejadas.
Características do aço bifásico
Alta taxa de endurecimento inicial
O aço DP se torna mais duro e forte à medida que se deforma, mantendo a forma e a resistência após a conformação. Essa propriedade é crucial para componentes que passam por conformação severa, garantindo que eles permaneçam duráveis em sua forma final.
Excelente estampagem profunda e conformabilidade por estiramento
O aço DP se destaca na formação de formas profundas ou complexas, cruciais para criar peças e painéis de carrocerias automotivas intrincados. Essa conformabilidade previne rachaduras e mantém a resistência mesmo quando moldado em designs complexos.
Alta resistência ao escoamento
O elevado limite de escoamento do aço DP permite que ele suporte estresse considerável sem deformação duradoura. Essa característica é crucial para a longevidade de peças estruturais em automóveis e equipamentos.
Resistência à tração impressionante
A resistência à tração do aço DP permite que ele suporte estresse extremo antes de quebrar. Essa resistência é vital para a confiabilidade de quadros automotivos e painéis de carroceria críticos para a segurança.
Resistência superior à fadiga e sensibilidade à taxa de tensão
O aço DP pode suportar cargas repetidas ou flutuantes, tornando-o ideal para peças automotivas que enfrentam vibração e estresse constantes. Sua sensibilidade a mudanças na taxa de deformação aumenta a tenacidade e a durabilidade sob condições dinâmicas.
Endurecimento efetivo por cozimento
A temperabilidade de cozimento do aço DP permite que ele aumente em dureza e resistência após a pintura e cozimento no processo de fabricação de automóveis. Esse recurso aumenta a rigidez e a resistência a colisões, aumentando a segurança e o desempenho do veículo.
Aplicações de aço bifásico
O aço bifásico (DP) é escolhido para aplicações automotivas devido à sua excelente conformabilidade, o que lhe permite atender às demandas de estruturas complexas de veículos. Além disso, o aço DP oferece excelente resistência e resistência ao impacto. Juntamente com suas propriedades leves, o aço DP contribui para melhorar a segurança do veículo e a economia de combustível.
- Painéis da carroceria, como portas, capôs e tampas do porta-malas.
- Pára-choques
- Componentes estruturais como chassis e quadros.
- Reforços como vigas de porta e reforços de assento.
- Cavidades das rodas.
- Membros transversais como suportes de motor e transmissão.
Composição química do aço bifásico
A composição química do aço Dual Phase é cuidadosamente projetada para atender às especificações exatas necessárias para diferentes componentes do veículo. O aço dual phase laminado a quente normalmente tem um teor de liga mais alto do que o aço dual phase laminado a frio para suportar resfriamento controlado e atingir a microestrutura desejada.
| Elemento | Alcance típico (%) | Funções |
| Carbono (C) | 0.06% – 0.15% | Melhora a formação de martensita, aumentando a resistência. |
| Manganês (Mn) | 1.5% – 3% | Fortalecimento de solução sólida em ferrita, estabiliza a austenita. |
| Cromo (Cr) | < 1,0% | Previne a formação de perlita ou bainita, melhorando a dureza. |
| Molibdênio (Mo) | < 0,5% | Previne a formação de perlita ou bainita e melhora a dureza. |
| Silício (Si) | 0.2% – 0.5% | Promove a transformação da ferrita e aumenta a resistência. |
| Vanádio (V) | Quantidades vestigiais (geralmente < 0,1%) | Fortalecimento por precipitação, refina microestrutura. |
| Nióbio (Nb) | Quantidades vestigiais (geralmente < 0,1%) |
Composição química do aço bifásico
Abaixo estão os tipos de aço bifásico produzidos pelo SteelPro Group, juntamente com suas propriedades mecânicas.
| Grau de aço | Teste de tração | |||
| Resistência ao rendimento (Rel, MPa) | Resistência à tração (Rm, MPa) | Alongamento (A50, %) | Valor N | |
| 260/450 DP | 260-340 | ≥450 | 29 | >0,16 |
| 340/590 DP | 340-460 | ≥590 | 23 | >0,14 |
| 410/590DP | 410-580 | ≥590 | 18 | – |
| 420/780DP | 420-550 | ≥780 | 15 | – |
| 500/780DP | 500-650 | ≥780 | 12 | – |
| 550/980DP | 550-760 | ≥980 | 11 | – |
| 550/980DP-LSi | 550-700 | ≥980 | 10 | – |
| 600/980DP-LC | 600-750 | ≥980 | 10 | – |
| 700/980DP | 700-920 | ≥980 | 10 | – |
| 820/1180DP | 820-1150 | ≥1180 | 7 | – |
| a. RP0,2 é usado quando não há um rendimento claro, caso contrário, ReL é usado.b. O espécime de tração é tomado como uma amostra transversal.c. Quando a espessura nominal do produto é maior ou igual a 0,70 mm, mas menor que 1,00 mm, o alongamento após a fratura pode diminuir em 1%. | ||||
Conformação e soldagem de aço bifásico
A microestrutura de ferrita e martensita do aço DP fornece alta resistência e excelente conformabilidade. Sua alta taxa de encruamento permite deformação significativa. A resistência à tração em aço bifásico (DP) pode ser melhorada por meio de encruamento e encruamento.
A soldagem de aço DP envolve o controle da entrada de calor para evitar a criação de martensita quebradiça na Zona Afetada pelo Calor (HAZ). Controlar a temperatura interpasse e usar tratamento térmico pós-soldagem (PWHT) pode evitar a fragilidade. Graus de maior resistência exigem um controle mais cuidadoso para manter a resistência da solda e a resistência à fadiga.
Perguntas frequentes sobre aço duplex fase
TRIP Aço vs Fase Dupla
O aço TRIP oferece melhor alongamento e absorção de energia devido à sua fase austenita retida, que se transforma em martensita durante a deformação. Por outro lado, o aço DP, composto de ferrita e martensita, fornece maior resistência à tração e é mais adequado para aplicações que exigem resistência e conformabilidade.
Aço bifásico consiste em qual fase?
O aço Dual Phase consiste em uma combinação de ferrite e martensite. A fase ferrite é macia e dúctil, enquanto a fase martensite é mais dura e mais forte. Essa combinação fornece ao aço DP um equilíbrio ideal de resistência e ductilidade, tornando-o ideal para aplicações automotivas e estruturais.
Quais são as desvantagens do aço bifásico?
As principais desvantagens do aço Dual Phase incluem sua reduzida conformabilidade em graus de resistência mais altos, pois o maior teor de martensita o torna mais quebradiço e menos dúctil. Além disso, o aço DP pode ser suscetível a estreitamento localizado durante a conformação se não for cuidadosamente controlado. Ele também requer condições de soldagem precisas para evitar a formação de fases quebradiças na Zona Afetada pelo Calor (ZTA). Por fim, o maior teor de liga em alguns graus pode aumentar os custos do material.
Qual é a diferença entre aço bifásico e aço de fase complexa?
Aço CP, além de ferrita e martensita, contém fases como bainita ou austenita retida, oferecendo resistência superior e resistência à fadiga. Em contraste, o aço DP é composto principalmente de ferrita e martensita, oferecendo um melhor equilíbrio de resistência e ductilidade, e é mais fácil de soldar em comparação ao aço CP.
Aço duplex de fase certo para suas aplicações automotivas
O SteelPro Group é um fornecedor profissional de aço de qualidade automotiva, oferecendo DP590, DP780, DP980, e até mesmo Aço DP1180. Oferecemos suporte abrangente de dados de aplicação para aço automotivo, ajudando você a selecionar o material certo para cada componente para otimizar o uso e o desempenho do material.
