Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20191781
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

CARACTERIZAÇÃO EXPERIMENTAL DO AÇO 22MNB5 NA ESTAMPAGEM A QUENTE DE PEÇAS AXIAIS

EXPERIMENTAL CHARACTERIZATION OF 22MNB5 STEEL IN THE HOT STAMPING OF AXIAL PART

Luana De Lucca de Costa, Alberto Moreira Guerreiro Brito, André Rosiak, Lirio Schaeffer

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Resumo

Os aços baixo carbono ao boro, tais como, 22MnB5, 27MnCrB5, e 37MnB4, constituem a única classe de aço capazes de formar uma microestrutura totalmente martensítica após a estampagem a quente quando uma ferramenta refrigerada é utilizada. Entretanto, o aumento na resistência mecânica obtida com esses aços prejudicou a estampabilidade e limitou a estampagem de componentes de geometrias axiais. Neste estudo são caracterizados aspectos geométricos e microestruturais do aço 22MnB5 quando estampado para fabricação de peças de geometria axial. São analisados diferentes valores de raio do punção e da matriz, força de estampagem, a variação de espessura na chapa estampada, a temperatura de conformação e a influência da temperatura na microestrutura e microdureza. Resultados mostram que é necessária a utilização de raios mínimos de 8 mm para o punção e a matriz, 7 s de aquecimento da geratriz a 1100ºC, e que não é possível a formação de microestrutura 100% martensítica com a utilização do ferramental à temperatura ambiente.

Palavras-chave

Estampagem a quente; 22MnB5; Geometria axial.

Abstract

Low boron carbon steels, such as 22MnB5, 27MnCrB5, and 37MnB4, constitute a class of steel capable of forming a fully martensitic microstructure after hot stamping when a refrigerated tool is used. However, the increase in mechanical strength obtained with these steels harmed the stampability and limited the stamping of axial geometry components. In this study, the microstructural and geometric aspects of 22MnB5 steel are characterized during its stamping for the manufacturing of axial geometry parts. Different values of stamping force, punch and die radii, variation in the stamped sheet thickness, forming temperature, influence of temperature on microstructure and microhardness are analyzed. It has been observed that the use of minimum 8 mm radii for punch and die and 7 s of heating for 1100°C are necessary to austenitize the billet and it is not possible to form 100% martensitic microstructure at the ambient temperature of the die.

Keywords

Hot stamping; 22MnB5; Axial geometry

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